JP3942554B2

JP3942554B2 - 気液分離装置およびこれを備えた空気調和機

Info

Publication number: JP3942554B2
Application number: JP2003113348A
Authority: JP
Inventors: 雄二上原; 弘之飯田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: JP2004317061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共通の通路を介して排出される排気用空気等の気体とドレン水等の液体とを屋外側で分離する気液分離装置及びこれを備えた空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、ドレンパンの一側端面に隣接して排気ダクトが形成され、この排気ダクトの一側面に開口が形成され、室内空気を吸込んで室内に循環する室内送風ファンによる風の流れの一部を、排気ダクトの開口部に導き、この開口部に導いた風を排気ダクトを通して室外へ排出させるようにした空気調和機が知られている（特許文献１参照）。また、この特許文献１には、ドレンパンと排気ダクトの隣接部分に穴が開いており、ドレン水は、この穴から排気ダクトを通り、室外へ排出される構造となっている。
【０００３】
【特許文献１】
実公平7-37072号公報（請求項、図１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の空気調和機は、室内の空気を室外に放出する排気と、室内機で発生したドレン水とを一本のパイプで室内壁を貫通させて屋外に排出しているが、換気効率を良好にするためには排気流路をできるだけ短く設定する必要がある一方、ドレン水はできるだけ下方に導いて屋外に排水するのが望ましいが、上記特許文献１には、このような排気とドレン水とを分離する技術は開示されておらず、両者を貫通穴の近傍で分離できる構造の気液分離装置の出現が望まれていた。
【０００５】
また、このような気液分離装置を空気調和機に組み込んだ場合、分離型空気調和機には、室内機と室外機との間で冷媒を循環させる配管類が室内壁の貫通穴を通ることになるが、この配管類と気液分離装置のドレンホース等は屋外側で並列して配設されるのが望ましい。しかし、室外機の設置場所によって配管方向も変わるので、気液分離装置のドレンホースの設置方向もこれに追随できる態様が望まれる。
【０００６】
さらに、気液分離装置を分離型空気調和機に組み込んだ場合、冷媒循環用の配管類と気液分離装置とを共にテープ巻きして束ねた後、室内壁の貫通穴を通すことができる方が据付工事性の面からも好ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、排気用空気等の気体とドレン水等の液体とを共通の通路の屋外側の出口近傍で分離でき、また、屋外側冷媒配管等の配管類に追随して並設することができ、その際の据え付け工事性を良好にし得る気液分離装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、共通の通路を介して排出される排気用空気等の気体とドレン水等の液体とを屋外側で分離する気液分離装置であって、前記共通の通路の屋外側出口に接続される分岐管が設けられ、該分岐管は、前記共通の通路の屋外側出口に接続される共通管部と、該共通管部から分岐して前記ドレン水等の液体を排出する液体用枝管と、前記共通管部から分岐して排気用空気等の気体を排出する気体用枝管とが一体形成されてなり、前記両枝管は屈曲自在な蛇腹状に形設されたことを特徴としている。
【０００９】
上記構成によると、分岐管の両枝管を屈曲自在に形設しているので、気液分離装置を空気調和機に搭載した場合、空気調和機の室内機と室外機との間を連絡する冷媒配管等の配管類に分岐管を追随させることができ、これら配管類をテープ巻きする際の現場据付作業性も良好することができる。
【００１０】
上記枝管に屈曲性を持たせる態様としては、例えば、可撓性を有する樹脂管から構成することが挙げられるが、特に、屈曲自在な蛇腹状に形設することにより、良好な屈曲性を得ることができる。
【００１１】
この両枝管の配列は、気体用枝管を液体用枝管よりも上側に位置するように配置することで、比重の大なる液体を下側から排出し、気体を上側から排出するのが好ましい。
【００１２】
また、両枝管の合計管径を共通管部の管径の２倍以内に設定することにより、分岐管の管径を抑え、冷媒配管類と共にテープ巻きした状態で、室内壁の貫通穴から室外側に容易に導き出せるようにするのが好ましい。
【００１３】
さらに、両枝管の合計管径を室内壁の貫通穴を貫通可能な径に設定することにより、冷媒配管類と共にテープ巻きした状態で、室内壁の貫通穴から室外側に容易に導き出せるようにすることができる。
【００１４】
また、共通の通路を排気・排水兼用の共用ホースから構成し、前記分岐管の共通管部に前記共用ホースと接続可能なゴム状弾性体からなる接続管を嵌合する構成も採用することができる。
【００１５】
さらにまた、前記気体用枝管の先端から虫が分岐管を伝って室内側に入るのを防止するため、虫除け用キャップを嵌合させることもできる。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明に係る気液分離装置を空気調和機に搭載した実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態である空気調和機の室内機において、前面パネルを取り外して主要部品を示す分解斜視図である。図１において、１は室内機、２は背面パネル、３は室内熱交換器、４は室内ファン、５は前面パネルや背面パネルに形成される吸込口、６は室内機１の下面に形成される吹出口、７はドレンパン、８は換気用排気ファン、９は合流ボックスである。
【００１７】
室内機１は、図示しない前面パネルと背面パネルとからユニットケースが構成され、室内の壁面に取付板（図示略）により取り付けられる。このユニットケース内には、室内空気を前面パネルや背面パネル上面の吸込口５から吸い込み、かつ吹出口６から吹き出すための室内ファン４と、室内空気と室外ユニット（図示略）から供給された冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器３と、室内熱交換器３に発生するドレン水を受け止めるドレンパン７とを備えている。
【００１８】
室内ファン４はクロスフローファンであり、室内熱交換器３の背面側に配置され、吸込口５から吸込んだ空気を室内熱交換器３を流れる冷媒との間で熱交換し、その空気を室内機下方の吹出口６から吹出すようにしている。
【００１９】
冷房運転時や除湿運転時に室内熱交換器３で発生するドレン水を受け止めるドレンパン７は、室内熱交換器３の下方に室内ファン４の回転軸の軸方向に長く形成され、その一側に配置された排気路１０の合流ボックス９に連通接続されている。
【００２０】
図２は図１の室内ファンの一側の排気路に設けられた気液排出装置とその下流側に接続された気液分離装置とを背面側からみた斜視図、図３は同じく気液排出装置の側面断面図、図４は同じく気液排出装置の背面断面図である。図２ないし図４において、９は合流ボックス、１０は排気路、１１は排気ファンを覆うファンケース、１２は合流ボックス内の仕切壁、１３はドレンパン側の貯水部、１４は排気路側の排気部、１５は合流ボックスの排気・排水兼用の出口、１６は仕切壁に設けられた逆止弁、１７は共用ホースである。
【００２１】
図２ないし図４に示すように、室内ファン４の回転軸の軸方向一側には、室内機１の前面側から吸込んだ、汚れた室内空気等の気体とドレン水等の液体を共通の通路を介して排出する気液排出装置１８が設けられている。この気液排出装置１８は、室内の汚れた空気を室外に排出する排気路１０に、室内空気を室内機前面側から背面側に導く換気用排気ファン８と、ドレンパン７からのドレン水等の液体を排気路１０に合流させる機能を有する合流ボックス９と、該合流ボックス９の出口１５側に接続され、室内壁２１に形成された貫通穴２２を貫通可能な径を有する排気・排水兼用の共用ホース１７とが設けられている。
【００２２】
換気用排気ファン８は、図２〜図４に示すように、空気調和機の室内ファン４とは別に設けられた専用のファンであって、円筒状のファンケース１１に覆われて合流ボックス９の上方に配置され、室内機１の前面から吸込んだ空気を合流ボックス９のファンケース１１の入口から換気用排気ファン８により排気部１４に導き、排気部１４からボックス出口１５に排出するものである。
【００２３】
共用ホース１７は、図２に示すように、排気用空気等の気体とドレン水等の液体の両方を排出する共通の通路となる蛇腹状ホースから構成されており、一側端が筒状のボックス出口１５に外嵌接続され、他側端が室内壁２１の貫通穴２２を通り屋外側出口の近傍で気液分離装置２４に接続されている。この共用ホース１７は断熱材２７（図５参照）で覆い、低温のドレン水が流れてもダクト表面の結露を防止できるようにしてもよい。
【００２４】
合流ボックス９は、図４に示すように、排気ファン８で吸込んだ室内空気を共用出口１５に導く排気部１４と、ドレンパン７からのドレン水を貯水する貯水部１３とを備え、貯水部１３と排気部１４とを仕切る仕切壁１２の下部にドレン水を排気部１４側に合流させるための開口部２５が形成され、この開口部２５の排気部１４側に、気体が液体側に逆流するのを防止する逆流防止手段としての逆止弁１６が配設されている。
【００２５】
貯水部１３には、逆止弁１６を強制的に開閉するフロート２６が配置され、逆止弁１６の閉弁状態では逆止弁１６と接触するか、または僅かに間隔をおいた状態に設定されている。そして、ドレン水が溜まってフロート２６が上昇すると、フロート２６が逆止弁１６に接圧してこれを開弁方向に回動させるようになっている。
【００２６】
このような気液排出装置１８において、空気調和機が冷房もしくは除湿運転すると、室内熱交換器３からドレン水がドレンパン７に流れ込み、合流ボックス９のドレン水の貯水部１３に流れ込む。ドレン水の貯水部１３に流れ込んだドレン水が溜まり、その水位が上昇すると、併せて貯水部１３のフロート２６も上昇し、フロート２６の先端部で逆止弁１６を押圧して開弁し、ドレン水が排気部側に流れて、排気と共に室外側の気液分離装置２４に流れるようになる。
【００２７】
次に、共用ホース１７の端末側に接続される気液分離装置２４について説明する。図５は図２の共用ホースと気液分離装置を屋外側からみた分解斜視図、図６は同じく気液分離装置の斜視図、図７は同じく気体用枝管の先端に虫除けキャップを取り付けた状態を示す斜視図、図８は気液分離装置の共通管部の断面構造を示す正面断面図、図９は同じく共通管部の拡大断面図である。
【００２８】
この気液分離装置２４は、共用ホース１７の屋外側出口に接続される分岐管３０を備えている。この分岐管３０は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹脂によって一体形成されたものであって、共用ホース１７の屋外側出口に接続される共通管部３１と、該共通管部３１から二股に分岐する液体用枝管３２及び気体用枝管３３とを備えている。
【００２９】
共通管部３１は、図８及び図９に示すように、共用ホース１７を内嵌可能に共用ホース１７よりもわずかに大径に形成された入口３１ａと、この入口に連通するように後方で上下に分離して形成された出口３１ｂ、３１ｃとを備え、上側の出口３１ｂに気体用枝管３３が一体的に連通接続され、下側の出口３１ｃに液体用枝管３２が一体的に連通接続されている。入口３１ａのやや後方には前記共用ホース１７の端縁が入り過ぎないようにストッパ用の突起３５が内方に突出されている。
【００３０】
また、入口の外周壁には前記共用ホース１７と接続固定するためにゴム状弾性体からなる接続筒３６が嵌合されている。このホース接続筒３６は、図９に示すように、シリコンゴム、ＥＰＤＭなどのゴム状弾性体によって略筒状に形成され、その接続筒３６の一端側が共通管部３１に外嵌止着され、他端側が共用ホース１７の蛇腹部分に外嵌するようになっており、接続筒３６の外周面には、内嵌した共用ホース１７を固定するためのバンドを巻き付け可能とされている。
【００３１】
液体用枝管３２は、ドレン水等の液体を排出するためのものであって、上下左右いずれの方向にも屈曲自在な蛇腹状に形設されている。また、気体用枝管３３は、室内を換気した排出空気等を排出するためのものであって、液体用枝管３２と同様に上下左右いずれの方向にも屈曲自在な蛇腹状に形設されている。そして、両枝管３２，３３のうち気体用枝管３３は液体用枝管３２よりも上側に位置するように接続される。
【００３２】
また、両枝管３２，３３は、その管径は気体用枝管３２の方が大径に形成され、排出空気をスムーズに排出できるように設定されているが、現場据付作業で間違わないように両枝管３２，３３の管径を同径に形成することもできる。なお、本実施形態のように、異径の枝管３２，３３とする場合、上下位置をわかりやすくするため枝管３２，３３に上下位置を示す表示部（図示略）を設けてもよい。
【００３３】
また、両枝管３２，３３の合計管径は、前記共通管部３１の管径の２倍以内に設定される。これは、空気調和機の据付工事の際に、室内側から分岐管３０を取り付けた状態で、室内壁２１の貫通穴２２を通して室外側に容易に導き出せるようにするためで、そのため分岐管３０の管径を抑えられている。勿論、両枝管３２，３３の合計管径を室内壁２１の貫通穴２２を貫通可能な径とされており、これにより、冷媒配管類と共に分岐管３０をテープ巻きした状態で室外側に導き出すことができるようになっている。
【００３４】
なお、両枝管３２，３３の長さは特に限定されないが、排気はできるだけ早期に排出するのが好ましく、また、ドレン水はできるだけ下方に導くのが好ましい。さらに、共用ホース１７が短い場合、分岐管３０のみが室内壁２１を貫通する態様となるため、室内壁２１を通すことができる程度の長さに設定されるのが好ましい。このような意味から、本実施形態の枝管３２，３３の長さは、ほぼ２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度に設定されている。
【００３５】
また、液体用枝管３２の先端には、図５に示すように、ドレン水を下方に導きためにドレンホース４０が嵌合接続される。一方、気体用枝管３３の先端には、図５に示すように、一端側にメッシュ状のフィルタ３７が形成された筒状の虫除け用キャップ３８が嵌着され、虫が気体用枝管３３から共用ホース１７を通って室内に入らないようにしている。
【００３６】
次に、気液分離装置２４の取付方法について説明すると、空気調和機の据え付け工事の際、室内側で、まず、室内機側から共用ホース１７とその端末に気液分離装置２４の分岐管３０とを接続し、冷媒配管等の他の配管類と共にテープ巻きして一つに束ね、これらを室内壁２１の貫通穴２２を通して室外側に導き出す。
【００３７】
この際、貫通穴２２を通して屋外に導き出される他の配管類は、室外機の設置場所に応じて屋外壁壁面に沿って設置されるが、銅管等の金属管から構成される冷媒配管は貫通穴２２を貫通後に緩やかに屈曲するので、これに合せて分岐管３０も緩やかに屈曲させて配管類に追随させる。このとき、分岐管３０のうち気体用枝管３３を上側に位置させ、液体用枝管３２を下側に位置させ、気体用枝管３３からドレン水が落下しないようにする。
【００３８】
このように構成された気液分離装置２４においては、気液排出装置から排出された空気とドレン水が共用ホース１７を通って気液分離装置２４に至り、共通管部３１で空気とドレン水に分離され、空気は気体用枝管３３を通り、外部に排出され、また、ドレン水は液体用枝管３２を通り下方のドレンホースから下側に排出されることになる。
【００３９】
図１０は気液分離装置の別の横向き配管例を示す斜視図である。この例は、室外側に導き出された分岐管３０を左右方向に屈曲させたもので、この場合にも気体用枝管３３を上側に、液体用枝管３２を下側にして、ドレン水が気体用枝管３３より排出されないようにしている。また、この例においても屈曲自在な分岐管３０を用いているので、冷媒配管等の他の配管類に追随して併設することができ、テープ巻き等の現場作業も容易に行うことができる。
【００４０】
図１１は同じく気液分離装置のさらに別の横向き配管例を示す斜視図である。図に示すように、この例では、蛇腹状の共用ホース１７を室外側で屈曲させて、その先端に気体用枝管３３を上側に、液体用枝管３２を下側にした分岐管３０を接続している。この例においても、図１０に示す場合と同様に、屈曲自在な分岐管３０を他の配管類に追随して併設することができ、テープ巻き等の現場作業も容易に行うことができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では、気液分離装置を空気調和機に搭載した例を示したが、これに限らず、単独で又は他の機器に搭載する態様であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、共通の通路の屋外側出口に接続される分岐管が設けられ、該分岐管は、前記共通の通路の屋外側出口に接続される共通管部と、該共通管部から分岐して前記ドレン水等の液体を排出する液体用枝管と、前記共通管部から分岐して排気用空気等の気体を排出する気体用枝管とを備え、前記両枝管は蛇腹状など、屈曲自在な形態としているので、空気調和機の室内機と室外機との間で冷媒を循環させる配管類が室内壁の貫通穴を通る際に他の配管類に追随して並設することができ、他の配管類と共にテープ巻きするときも、その作業性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である空気調和機の室内機において前面パネルを取り外して主要部品を示す分解斜視図
【図２】図１の気液排出装置および気液分離装置を背面側からみた斜視図
【図３】図１の気液排出装置の側面断面図
【図４】同じく気液排出装置の背面断面図
【図５】図２の共用ホースと気液分離装置を屋外側からみた分解斜視図
【図６】同じく気液分離装置の斜視図
【図７】同じく気体用枝管の先端に虫除けキャップを取り付けた状態を示す斜視図
【図８】気液分離装置の共通管部の断面構造を示す正面断面図
【図９】同じく共通管部の拡大断面図
【図１０】気液分離装置の別の横向き配管例を示す斜視図
【図１１】同じく気液分離装置のさらに別の横向き配管例を示す斜視図
【符号の説明】
１室内機
２背面パネル
３室内熱交換器
４室内ファン
５吸込口
６吹出口
７ドレンパン
８換気用排気ファン
９合流ボックス
１７共用ホース（共通の通路）
２１室内壁
２２貫通穴
２４気液分離装置
３０分岐管
３１共通管部
３２液体用枝管
３３気体用枝管
３６接続筒

Claims

共通の通路を介して排出される排気用空気等の気体とドレン水等の液体とを屋外側で分離する気液分離装置であって、
前記共通の通路の屋外側出口に接続される分岐管が設けられ、該分岐管は、前記共通の通路の屋外側出口に接続される共通管部と、該共通管部から分岐して前記ドレン水等の液体を排出する液体用枝管と、前記共通管部から分岐して排気用空気等の気体を排出する気体用枝管とが一体形成されてなり、前記両枝管は屈曲自在な蛇腹状に形設されたことを特徴とする気液分離装置。
前記両枝管のうち気体用枝管が液体用枝管よりも上側に位置することを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
前記両枝管のうち気体用枝管が液体用枝管よりも大径に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の気液分離装置。
前記両枝管の合計管径が前記共通管部の管径の２倍以内に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
前記両枝管の合計管径が、室内壁に形成された貫通穴を貫通可能な径に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の気液分離装置。
前記共通の通路が排気・排水兼用の共用ホースから構成され、前記分岐管の共通管部に前記共用ホースと接続可能なゴム状弾性体からなる接続筒が嵌合されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の気液分離装置。
前記気体用枝管の先端に虫除け用キャップが嵌合されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の気液分離装置。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の気液分離装置を備えたことを特徴とする空気調和機。