JP4024115B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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を介して排出する気液排出装置を備えた空気調和機に関し、特に気液排出装置の作動不良に簡易且つ適切に対応するための手段を備えた空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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部が形成されていると共に、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、排気ダクトの上記開口部に導き、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の一例として、例えば下記の特許文献１が知られている。この空気調和機では、ドレンパンと排気ダクトが上記開口部で接続され、ドレン水は、この開口部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。即ち、排気とドレン水の排出とを共通の排気ダクトを経て室外に排出するものである。
【０００３】
【特許文献１】
実公平７−３７０７２号公報
【０００４】
ところで、上記従来の空気調和機では、室外への排気の一部がドレンパン側に逆流し、室内側に逆戻りするおそれがある。ドレン水が溜まっている状況で、上記排気の逆流が起こると、ドレン水の泡立ちによる不快な音や漏水が発生するおそれがある。
また、室内の空気を排出するためのファンは、室内ファンと兼用されているために、屋外への通路抵抗とファンの能力によって空気の排気量が減少し、十分な換気ができないという問題があった。
そのため本出願人は、排気がドレンパン側に逆流するのを防止し、排気と排水を共用のダクトで行える気液排出装置及びこれを備えた空気調和機を開発して出願した。
【０００５】
この従来型空気調和機について以下簡単に説明する。図１はこの従来型空気調和機の全体構成を示す斜視図である。図１において、室内機１は、図示しない前面パネルと背面パネル２とから構成され、室内の壁面に取付板（図示略）により取り付けられる。
【０００６】
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２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。また図中、５は前面パネルや背面パネルに形成される室内空気の吸込口である。
上記ドレンパン７は、その一側に配置された後述する排気路１０の合流ボックス９に連通接続されている。
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を背面側からみた斜視図、図３は同じく気液排出装置を前面側からみた斜視図、図４は同じく気液排出装置の側面断面図、図５は同じく気液排出装置の背面断面図である。
図において、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９内の仕切壁、１３はドレンパン側の貯水容器、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１２に設けられた逆止弁、１７は共用ダクトである。
【０００７】
図２及び図３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Ａが設けられている。この気液排出装置Ａ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（図４参照）側に接続され、室内壁に形成された貫通穴（図示略）を貫通可能な径を有する排気・排水共用ダクト１７とが設けられている。
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。
【０００８】
共用ダクト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ホース等の管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、他側端が壁穴（図示略）を通り室外に開口されている。
上記合流ボックス９は、図５に示すように、排気ファン８で吸込んだ室内空気を共用ボックス出口１５に導く排気部１４（気体排出通路の一例）と、ドレンパン７からのドレン水を貯水する貯水容器１３とを備え、貯水容器１３と排気部１４とは仕切壁１２を挟んで互いに隣接配置されている。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２０（接続部の一例）が形成され、この開口部２０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止弁１６（弁の一例）が配設されている。
貯水容器１３は、図５に示すように、ドレンパン７の一側端部と連通接続される第１の貯水容器１３ａと、第１の貯水容器１３ａより一段低く連続して形成され後述のフロート２４，２５を内装する第２の貯水容器１３ｂと、第２の貯水容器１３ｂよりも一段低く連続して形成された第３の貯水容器１３ｃとを備えており、前記換気用排気ファン８の静圧に相当する深さ以上に設定されている。また、第１の貯水容器１３ａの上面には、ドレンパン７からのドレン水が流入する入口１８が形成されている。
【０００９】
第３の貯水容器１３ｃに隣接して開口部２０の排気部１４側周縁には、リブ状に突出した弁座２１が形成され、この弁座２１に離着座自在に逆止弁１６が取り付けられている。逆止弁１６は、排気運転時に開口部２０を閉じるだけの大きさを有している。この逆止弁１６は，後述する受圧部２６の受圧側壁２７の裏面（貯水容器側面）に配置され、その中心部には側壁２７の取付穴に挿入する先端が傘状のピン１６ｂが形成されている。
受圧側壁２７は、その上端の両側に支点の軸孔２７ａが形成され、該軸孔に回転自在に軸支された回転軸１６ａが挿通され、この回転軸１６ａに受圧側壁２７と一体となった上記逆止弁１６が開口部２０に対して開閉自在に軸支されている。
逆止弁１６には、その排気側の風圧を受けるための受圧部２６が設けられ、排気運転時に排気部１４を通る排気の圧力を受圧部２６に受け、確実に閉弁するように設定されている。
【００１０】
上記逆止弁１６は、冷房運転使用期間外にドレン水の水垢や埃が付着して乾燥し、開口部２１を開放できないおそれがあるため、逆止弁１６を強制的に開放して液体を排出する手段を付設するのが望ましい。この従来例では、排気部１４と隣接した貯水容器にドレン水の水位により上下するフロート２４を設け、このフロート２４の上下動を利用して逆止弁１６を開放するようにしている。
上記第２の貯水容器１３ｂ内のフロート２４は、第１貯水容器１３ａ側の一端がボックス本体に軸支２４ａされ、第３貯水容器側の他端に前記逆止弁１６を左右方向に回動させる突起部２４ｂが形成されている。これにより第２の貯水容器１３ｂ内のドレン水などが所定量を超えると、上記フロート２４が浮き上がり、突起部２４ｂが逆止弁１６を回動させて、溜まったドレン水が排気部１４を通って排出される。逆止弁１６が突起部２４ｂに推されて開弁した状態が図６に示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に係る空気調和機は、上記のように排気部１４を流れる排気の圧力を受圧部２６に作用させ、排気による圧力が貯水容器１３内のドレン水の圧力より大きい時は、逆止弁１６が閉じ、貯水容器１３から排気部へのドレン水の流出が止められるが、貯水容器１３内のドレン水の量が一定量を超えると、ドレン水の圧力が排気による受圧部２６への圧力に勝るので、逆止弁１６が開いて、ドレン水が排気部１４へ流出するという巧妙な手段を用いて、装置の簡略化、コストダウンを図っている。
しかし、一方で、この従来例では、上記排気部１４を流れる排気の圧力と、貯水容器１３内のドレン水の圧力のバランスという微妙な力関係を用いているので、例えば、僅かな水垢やホコリなどで逆止弁１６の回動軸１６ａの動きが悪くなったような場合に、逆止弁１６が適正に開かず、ドレン水が貯水容器１３内に溜まり過ぎるといった不具合が発生し得る。
従って本発明が目的とするところは、上記のような逆止弁の作動不良に簡単に対応することのできる優れた逆止弁の制御手段を具備した空気調和機を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、排気空気等の気体排出通路にドレン水などの液体を排出する液体排出通路が接続され、上記液体排出通路に設けられた貯水容器内の水量に起因する力が、上記排気空気の排気手段によって上記気体排出通路内を流れる排気の力より大きい場合に、上記気体排出通路と上記液体排出通路との接続部に設けられた弁が開かれて、上記貯水容器内に溜まったドレン水などが上記気体排出通路に排出されるように構成されてなる気液排出手段を備えてなる空気調和機において、
上記貯水容器内の水量を検出する水量検出手段と、
前記水量検出手段からの異常水位信号に応じて、上記排気手段を停止させる排気制御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和機として構成されている。
本発明においては、上記排気制御手段による排気手段の制御が、上記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに上記排気手段の駆動を停止するものを含む。
また本発明においては、上記水量検出手段からの信号に応じて空気調和機の全体或はその一部の運転を停止する空気調和機制御手段を更に備えてもよい。
更に、本発明における上記空気調和機制御手段の制御の態様としては、上記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続して出力された場合に、空気調和機の全体或は一部の運転を停止するものが考えられる。
また、本発明にあっては、前記排気制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに前記排気手段の駆動を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには圧縮機の運転を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには空気調和機の全体の運転を停止するようにすることも可能である。
【００１３】
【作用】
本発明の特徴は、排気空気等の気体排出通路にドレン水などの液体を排出する液体排出通路が接続され、上記液体排出通路に設けられた貯水容器内の水量に起因する力が、上記排気空気の排気手段によって上記気体排出通路内を流れる排気の力より大きい場合に、上記気体排出通路と上記液体排出通路との接続部に設けられた弁が開かれて、上記貯水容器内に溜まったドレン水などが上記気体排出通路に排出されるように構成されてなる気液排出手段を備えてなる空気調和機において、
上記貯水容器内の水量を検出する水量検出手段と、
前記水量検出手段からの異常水位信号に応じて、上記排気手段を停止させる排気制御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和機とを具備してなる点である。
この構成においては、貯水容器内のドレン水などの水位が所定量より低い場合には、上記接続部に設けられた弁が気体排出通路内の風圧によって閉じられ、ドレン水は貯水容器内から流出しないが、上記水位が上記弁を閉じる気体の圧力より大きい水圧を生じさせる水位になると、上記弁が自動的に開き、貯水容器内のドレン水などが気体排出通路に排出される。しかしながら、上記弁の回動部などに水垢やホコリなどが溜まることにより弁の運動が円滑に行なわれなくなると、貯水容器内の水位が所定水位を超えても、弁が開かない場合が発生する。この貯水容器内の水位の異常を上記水量検出手段が検出すると、その異常水位信号に応じて、排気制御手段が排気手段を制御する。
上記排気制御手段による排気手段の制御の態様として、上記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに上記排気手段の駆動を停止するものが考えられる。
また上記水量検出手段からの信号に応じて空気調和機の全体或はその一部の運転を停止する空気調和機制御手段を更に備えてもよい。水量があまり多くなると水滴の空気調和機からの滴下などのトラブルが生じるからである。
上記空気調和機制御手段の制御の態様としては、上記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続して出力された場合に、空気調和機の全体或は一部の運転を停止するものが考えられる。
前記排気制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに前記排気手段の駆動を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには圧縮機の運転を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには空気調和機の全体の運転を停止するようにした場合、異常水位に対する完全な対応が可能となる。
【００１４】
【発明の実施形態】
続いて本発明を具体化した実施形態について図を参照して説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る制御手段の処理手順を示すフローチャートである。図中Ｓ１、Ｓ２…はステップ（処理手順）の番号である。
この実施形態では、図５に示すように、上記フロート２４の計測水位よりも更に上方の水位を検出するためのフロート２５と該フロート２５の動きを検出するセンサ３１が設けられている。但し、センサ３１は、下方のフロート２４の動きを検出するものであってもよい。
センサ３１からの信号は制御部３２に送られ、制御部３２は、このセンサ３１からの信号に基づいて、排気ファン８の回転を停止したり、空気調和機の圧縮機を停止させ、空気調和機自身の運転を停止させたり、更には、表示部３３に表示すべき警告情報を送ったりすることができる。
次に 図７を参照して、上記制御部３２の処理手順について説明する。
冷房又は、除霜運転が開始されると、制御部３２はまず前記センサ３１からの信号をサーチすることで貯水容器１３内のドレン水の水位を検出する（Ｓ１）。
次に制御部３２は、センサ３１からのデータに基づいて、検出された水位が異常かどうかを判断する（Ｓ２）。ここで上記センサ３１からのデータが、所定の異常水位であると判断されると（Ｓ２でＹＥＳ）、制御部３２は上記異常水位の状態が所定時間Ｔ１継続しているかどうかを判断する（Ｓ３）。所定時間Ｔ１としてはこの場合、５秒程度が設定され得る。このように異常状態が所定時間続いているかどうかを判断するのは、センサ３１の誤検出が解消されるのを若干の時間だけ待つためである。
【００１５】
制御部３２は、上記のように異常水位がＴ１秒以上続いていると判断した場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、上記排気ファンを停止させる（Ｓ４）。
前記の様に逆止弁１６は、排気ファン８の風圧と貯水容器１３内のドレン水の水圧とのバランスによって開閉する微妙な感度を持っているので、若干の水垢やホコリなどのたまりに基づく逆止弁１６の回動不良であれば、上記排気ファン８を停止させるだけで、簡単に開弁するはずだからである。
上記のように排気ファン８を停止させると制御部３２は、その後更に所定時間Ｔ２待つ（Ｓ５）。この時の所定時間Ｔ２は例えば３０秒程度が好ましい。
そしてこのように所定時間Ｔ２待った後に、再度制御部３２はセンサ３１が異常水位を検出しているかどうかを判断する（Ｓ６）。
ここで異常水位が更に続いているのであれば排気ファン８を止めても直らない異常状態と判断されるので、制御部３２は、圧縮機の運転を停止する（Ｓ７）。
【００１６】
圧縮機の運転を停止することで、熱交換器内の冷媒の流れが停止して冷却が止まるため、熱交換器からの露の摘出が徐々になくなり、貯水容器の水はそれ以上増えなくなる。そこで圧縮機の停止から更に所定時間Ｔ３だけ待った後に（Ｓ８）、制御部３２は再度センサ３１からの信号に基づいて異常水位が続いているかどうかを判断する（Ｓ９）。この所定時間Ｔ３では圧縮機は停止するものの、室内ファンは回転し室内への送風は継続しており、室内温度が上昇してユーザが不快感を感じ始めるまでの時間に設定される。
ここで相変わらず異常水位が継続していると判断された場合は、逆止弁の回転不良が簡単には直らない原因に基づくものと考えられるので、制御部３２は空気調和機全体を停止し、表示部３３にエラー表示を出す（Ｓ１０）。
前記Ｓ２、Ｓ６、Ｓ９のいずれかでＮＯ、即ち異常水位ではないという判断がなされた場合には、処理はＳ１に戻され、センサ３１からの情報を取得する。
このように、この実施形態では、貯水容器にドレン水などが溜まっているにもかかわらずドレン水の排気部１４への排出が行なわれていない場合には、逆止弁を開方向に回動させる要因となる排気ファンの停止を試みる。逆止弁に関する大抵の回転不良はこの処置によって解消する。しかしこの処置で解消しない回動不良については圧縮機の停止などの更にインパクトある処理が取られるので、逆止弁の回動不良の解消が図られ、なおそれでも解消しない場合には、異常による全停止の措置がとられるので、ドレン水の溜まりすぎによる空気調和機からの水滴の滴下といった不都合がまったく生じない。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、排気空気等の気体排出通路にドレン水などの液体を排出する液体排出通路が接続され、上記液体排出通路に設けられた貯水容器内の水量に起因する力が、上記排気空気の排気手段によって上記気体排出通路内を流れる排気の力より大きい場合に、上記気体排出通路と上記液体排出通路との接続部に設けられた弁が開かれて、上記貯水容器内に溜まったドレン水などが上記気体排出通路に排出されるように構成されてなる気液排出手段を備えてなる空気調和機において、上記貯水容器内の水量を検出する水量検出手段と、前記水量検出手段からの異常水位信号に応じて、上記排気手段を停止させる排気制御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和機として構成されている。
従ってこの構成においては、貯水容器内のドレン水などの水位が所定量より低い場合には、上記接続部に設けられた弁が気体排出通路内の風圧によって閉じられ、ドレン水は貯水容器内から流出しないが、上記水位が上記弁を閉じる気体の圧力より大きい水圧を生じさせる水位になると、上記弁が自動的に開き、貯水容器内のドレン水などが気体排出通路に排出される。しかしながら、上記弁の回動部などに水垢やホコリなどのが溜まることにより弁の運動が円滑に行なわれなくなると、貯水容器内の水位が所定水位を超えても、弁が開かない場合が発生する。この貯水容器内の水位の異常を上記水量検出手段が検出すると、その異常水位信号に応じて、排気制御手段が排気手段を制御する。この排気制御手段の制御として排気手段を停止させることができるが、この場合、排気手段による空気圧が上記弁に作用しなくなるので、弁には貯水容器内のドレン水の水圧しか作用しなくなるので、この水圧で弁が容易に開くことになる。これにより簡単な構造で確実に弁を開き、ドレン水を排気通路に排出することができる。
また、本発明にあっては、前記排気制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに前記排気手段の駆動を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには圧縮機の運転を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには空気調和機の全体の運転を停止するようにすることも可能である。
【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の気液排出装置を背面側からみた斜視図
【図３】 図１の気液排出装置を前面側からみた斜視図
【図４】 図１の気液排出装置の側面断面図
【図５】 図１の気液排出装置の背面断面図
【図６】 冷房運転時の気液排出装置の動作状態を示す断面図
【図７】 本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御手順を示すフローチャート
【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 排気ファン
９ 合流ボックス
１２ 仕切壁
１３ 貯水容器
１４ 排気部（気体排出通路）
１５ 出口
１６ 逆止弁
１７ 共用ダクト
１８ ドレン水入口（液体排出通路）
１９ 排気入口
２０ 開口部 （接続部）
２４ 第１のフロート
２５ 第２のフロート
２６ 受圧部
２７ 側壁
２８ 側壁
３０ 水位検出手段
３１ 水位検出センサ
３２ 制御部
３３ 表示部

Claims (5)

1. 排気空気等の気体排出通路にドレン水などの液体を排出する液体排出通路が接続され、上記液体排出通路に設けられた貯水容器内の水量に起因する力が、上記排気空気の排気手段によって上記気体排出通路内を流れる排気の力より大きい場合に、上記気体排出通路と上記液体排出通路との接続部に設けられた弁が開かれて、上記貯水容器内に溜まったドレン水などが上記気体排出通路に排出されるように構成されてなる気液排出手段を備えてなる空気調和機において、
   上記貯水容器内の水量を検出する水量検出手段と、
   前記水量検出手段からの異常水位信号に応じて、上記排気手段を停止させる排気制御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和機。
2. 前記排気制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに前記排気手段の駆動を停止するものである請求項１記載の空気調和機。
3. 前記水量検出手段からの信号に応じて空気調和機の全体或はその一部の運転を停止する空気調和機制御手段を更に備えてなる請求項１或は２のいずれかに記載の空気調和機。
4. 前記空気調和機制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続して出力された場合に、空気調和機の全体或は一部の運転を停止するものである請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 前記排気制御手段が、前記水量検出手段からの異常水位信号が所定時間継続したときに前記排気手段の駆動を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには圧縮機の運転を停止し、更に異常水位信号が所定時間継続したときには空気調和機の全体の運転を停止するものである請求項１記載の空気調和機。

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