JP4131631B2 - 空気調和機の凝縮水処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の運転に伴って発生するドレン水をドレンポンプによって排出するための装置に関し、さらに詳しくは、ドレンポンプの運転を適切に制御できるようにした空気調和機の凝縮水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ドレンポンプによる排水を行っている空気調和機においては、図12に示されるように、空気調和機本体20は天井面22に主に取り付けられており、ドレンパンやドレンパンに溜った凝縮水を排水するドレンポンプも天井裏内に取り付けられるのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、空気調和機本体20内に設けられたドレンポンプから機外に排水する配水管24は天井裏を配管されることになるが、十分なドレン勾配を確保しにくいのが実情であり、図13に示されるように、施工時に往々にして配水管24の立ち上がり部分が長くなったり、配水管24の途中に逆勾配部分を生じてしまうこともあった。そのため、配水管からの流入水によりドレンパンの満水を検知するためのフロートスイッチが作動し、ドレン排水異常により空気調和機が停止していた。
【0004】
また、ドレンポンプによる排水は、冷房・除湿運転時にドレンパンが満水となるドレン異常による停止時のみ行っており、ドレン水を排出するための配水管が施工により複雑に接続されている場合、熱交換器の保水によるドレンポンプ停止後のドレンパンヘの滴下や、多室接続による他室室内機からの流入水に起因してドレン異常による停止となる場合があった。
【0005】
さらに、ドレンパンの満水を検知するためのフロートスイッチが作動した時点で、即ドレン異常による停止としていたため、頻繁に停止した場合、通常ドレンポンプの故障として修理され、その根本的な要因がどこにあるのか解明できず再発するという問題があった。
【0006】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ドレン排水を効率良く行い、ドレンポンプの駆動不良の場合にのみドレン異常により空気調和機を停止するようにした空気調和機の凝縮水処理装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる空気調和機の凝縮水処理装置は、送風ファンの送風路に配設された熱交換器と、熱交換器の下方に取り付けられた凝縮水貯留用ドレンパンと、ドレンパン内に貯留された凝縮水が第1の水位に達した場合にONとなる一方、第1の水位より低い第2の水位まで低下した場合にOFFとなるフロートスイッチと、ドレンパン内の凝縮水を排水管を介して機外に排出するためのドレンポンプと、ドレンポンプの運転を制御するための制御手段とを備え、ドレンパン内の凝縮水水位が予め設定された高水位基準(第1の水位)に達した時、空気調和機の運転を停止するとともに、一定時間ドレンポンプを駆動させ、ドレンポンプが駆動している間にフロートスイッチがOFFした場合、空気調和機の運転を再開し、フロートスイッチが常時ONで運転再開が不可になるまで上述した動作を繰り返し運転させるようにした。
【0008】
また、第1の空気調和機が停止中にフロートスイッチが第1の水位に達した時、ドレンポンプの駆動不良以外では第2の空気調和機を停止させないようにすることもできる。
【0009】
このように制御することで、多室型空気調和機やドレン水を排出するための排水管を他の空気調和機と共用している場合、運転停止中の空気調和機のドレンパン内の凝縮水が高水位基準に達した時、一定時間ドレンポンプを駆動させ、ドレンポンプが駆動している間にフロートスイッチがOFFした場合、空気調和機の運転を再開し、フロートスイッチが常時ONで運転再開が不可になるまで上述した動作を繰り返し運転させることができる。
【0010】
さらに、本発明は、ドレンパン内の凝縮水が高水位基準に達した時、凝縮水上昇の原因を特定するようにした。
【0011】
詳述すると、ドレンパン内の凝縮水が高水位基準に達した時、空気調和機の運転を停止するとともにドレンポンプを一定時間駆動し、ドレンポンプを駆動している間にフロートスイッチがOFFした場合、凝縮水上昇の原因を特定するようにした。
【0012】
また、上述した凝縮水上昇の原因特定を空気調和機が停止中に行うようにすると、多室型空気調和機やドレン水を排出するための排水管を他の空気調和機と共用している場合に、運転停止中の空気調和機における凝縮水水位が高水位基準に達した時、運転中の空気調和機の運転を停止し、ドレンポンプを一定時間駆動させ、ドレンポンプが駆動している間にフロートスイッチがOFFした場合、他室運転室内機の運転状態を把握するとともに、運転停止中に一定時間後の凝縮水水位を判定することにより、凝縮水上昇の原因を特定する。
【0013】
また本発明は、凝縮水が高水位基準に達した時、空気調和機の運転を停止しドレンポンプを一定時間駆動させ、ドレンポンプが駆動している間にフロートスイッチがOFFした場合はドレン水を排出するための排水管の施工不良として診断内容を記憶し、ドレンポンプを一定時間駆動させている間にフロートスイッチがOFFしない場合、ドレンポンプの駆動不良として診断内容を記憶する記憶装置を設け、故障内容を判別するようにした。
【0014】
さらに本発明は、凝縮水が高水位基準に達した時、空気調和機の運転を停止しドレンポンプを一定時問駆動させ、ドレンポンプを一定時間駆動させている間にフロートスイッチがOFFしない場合、ドレンポンプの駆動不良として診断内容を記憶し、ドレンポンプが駆動している間にフロートスイッチがOFFし、運転を一定期間停止させフロートスイッチが一定水位まで上昇した場合は熱交換器に保水された戻り水が多い状態として内容を記憶する記憶装置を設け、ドレンポンプ駆動不良の場合異常停止とするようにした。また、熱交換器に保水された戻り水が多い状態では異常停止せず運転させるようにした。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態1.
図1及び図2は、本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の一部を示しており、送風ファン2の送風路に配設された熱交換器4と、熱交換器4の下方に取り付けられ、熱交換器4が蒸発器として作用する場合に蒸発器から発生する凝縮水を貯留するドレンパン6と、ドレンパン6に貯留された凝縮水を汲上げるためのドレンポンプ8と、ドレンポンプ8によって汲上げられた凝縮水を機外に排出するための排水管10とを備えている。
【0016】
ドレンパン6には、制御器12に電気的に接続され凝縮水の水位を検出するフロートスイッチ14が設けられており、フロートスイッチ14からの出力信号は制御器12に入力され、電圧に変換されて記憶装置16に取り込まれる。すなわち、ドレンパン6の水位によつて空気調和機の運転は制御される。
【0017】
なお、制御器12には、フロートスイッチ14のみならず、送風ファン2、ドレンポンプ8、及び圧縮機等の他の機器も電気的に接続されている。
【0018】
次に、図3のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態1にかかる空気調和装置の動作を説明する。
【0019】
時刻t1において、空気調和機は運転状態にあり、ドレンポンプ8が停止中に、ドレンポンプ8の故障、排水管10の詰まり、施工不具合等により、ドレンパン6内の凝縮水の水位が異常に上昇し、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出すると、時刻t2において、空気調和機の運転を停止させる一方、ドレンポンプ8を強制的に運転させる。時刻t2より所定時間Tl(例えば、約5分)の間、ドレンポンプ8を強制的に運転させている間に、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合(時刻t3)、ドレンポンプ8はドレンパン6内の凝縮水を排水していると判断し、所定時間Tl経過後の時刻t4において、ドレンポンプ8の運転を停止する一方、空気調和機の運転を再開する。
【0020】
その後、フロートスイッチ14が異常水位D3を再度検出すると(時刻t5)、時刻t5〜t8において、時刻t1〜t4の繰り返し運転を行う。
【0021】
また、図4に示されるように、フロートスイッチ14が異常水位D3を検出していないにもかかわらず、時刻t9で運転を停止した場合、ドレンポンプ8以外に異常があるとして、圧縮機OFFを指示する信号を受けて時刻t9から所定時間T2(例えば、約3分)の間、ドレンポンプ8を連続運転し、時刻t10において、すべての運転を停止する。なお、運転終了後のドレンポンプ8の運転は、圧縮機停止後も熱交換器よりドレンパン6へ凝縮水が流れ込むので、水漏れを確実に防止する必要があるからである。
【0022】
このような運転を行うことにより、ドレンポンプ8の駆動異常以外で空気調和機が異常停止することなく、記憶装置16に運転内容(フロートスイッチの動作)を格納するとともに運転を継続でき、サービス時に不具合内容を的確に把握した上で修理することができる。
【0023】
なお、図1におけるD1は、フロートスイッチ14の最下点を示しており、このときのフロートスイッチ14からの出力信号を受けてドレンポンプ8は停止する。
【0024】
実施の形態2.
図5のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の動作について説明する。図1及び図2に示される構成は、本実施の形態も同じである。
【0025】
1台の室外機に複数台の室内機が接続された多室型空気調和機等の場合、ドレンポンプ8の故障、排水管10の詰まり、施工不具合等により他室の排水凝縮水が排水管を逆流する等の原因により凝縮水の水位が異常に上昇し、時刻t1において、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出すると、時刻t2において、空気調和機の運転を停止させる一方、ドレンポンプ8を強制的に運転させる。時刻t2より所定時間Tl(例えば、約5分)、ドレンポンプ8を強制的に運転させている間に、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合(時刻t3)、ドレンポンプ8はドレンパン6内の凝縮水を排水していると判断し、所定時間Tl経過後の時刻t4において、ドレンポンプ8の運転を停止する一方、空気調和機の運転を再開する。
【0026】
その後、フロートスイッチ14が異常水位D3を再度検出すると(時刻t5)、時刻t5〜t8において、時刻t1〜t4の繰り返し運転を行うが、ドレンポンプ8が停止した時刻t4からフロートスイッチ14が異常水位D3を検出して再度動作する時刻t5までの時間T3を記憶装置16に取り込む。
【0027】
その後、図6に示されるように、時刻t4からの時間間隔が図5の時刻t5より短い時刻t5’において(T3’<T3)、空気調和機の運転を停止した場合、ドレンポンプ8以外に異常があるとして、時刻t5’から時刻t6’までの所定時間T2(例えば、約3分)、ドレンポンプ8を連続運転し、時刻t6’において、すべての運転を停止する。
【0028】
この空気調和機を停止している間に、フロートスイッチ14が異常水位D3を検出して動作した場合(時刻t7’)、ドレンポンプ8が停止してフロートスイッチ14が動作するまでの時間T4を記憶装置16に取り込み、時間T1、時間T3、時間T4により凝縮水上昇の原因を特定する。
【0029】
例えば、時間Tl内にフロートスイッチがリセット位置D2を下回らない時はドレンポンプ8の異常または排水管10の詰まりが原因で、時間T3が、例えば1分以内の場合は排水管10の施工不良が原因で、時間T3が1分以上の場合は他室の排水凝縮水が排水管10を逆流する施工不良が原因と考えられる。また、時間T4が時間T3より長く、フロートスイッチ14が異常水位D3を検出した場合、他室の排水凝縮水が排水管10を逆流する施工不良や、配水管2の立ち上がり部分が長くなったり、配水管2途中に逆勾配部分が生じる施工不良として記憶装置16に格納することにより、サービス時に不具合内容を的確に把握して修理することができる。
【0030】
実施の形態3.
図7のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の動作について説明する。図1及び図2に示される構成は、本実施の形態も同じである。
【0031】
時刻t1において、空気調和機は運転状態にあり、ドレンポンプ8が停止中に、ドレンポンプ8の故障、排水管10の詰まり、施工不具合等により、ドレンパン6内の凝縮水の水位が異常に上昇し、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出すると、空気調和機の運転を停止させる一方、ドレンポンプ8を強制的に運転させる。時刻t1より所定時間Tl(例えば、約5分)、空気調和機の運転を停止させ、ドレンポンプ8を強制的に運転させている間に、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合(時刻t2)、ドレンポンプ8はドレンパン6内の凝縮水を排水していることになり、ドレンポンプ8が正常に動作し、かつ、配管の詰まりがないと判断して、排水管10の施工不良として記憶装置16に記憶するとともに、時間Tl経過後の時刻t3において、空気調和機の運転を再開する。一方、時間Tl内にフロートスイッチ14がリセット位置D2を下回わらない場合は、ドレンポンプ異常と判断して記憶装置16に記憶し、空気調和機を異常停止する。
【0032】
さらに、時刻t3において空気調和機の運転を正常運転した場合に、フロートスイッチ14が時刻t4において再度動作すると(D3位置)、時刻t4〜t6において時刻t1〜t3の繰り返し運転を行う。
【0033】
時刻t3から時刻t4までの時間間隔である時間T5が所定時間(例えば、約5分)以内の場合、排水管10の施工が空気調和機を運転するに値しない状態であると判断し、施工異常として記憶装置16に記憶し、空気調和機を異常停止する。
【0034】
このような運転を行うことによりドレンポンプ8の駆動異常、施工状態異常以外では空気調和機の運転を行い、部品、施工が異常の場合は空気調和機を停止することで、故障個所の特定と水漏れに対する信頼性を向上する。
【0035】
実施の形態4.
図8及び図9のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の動作について説明する。図1及び図2に示される構成は、本実施の形態も同じである。
【0036】
図8に示されるように、時刻t1において空気調和機が運転を停止し、ドレンパン6内の凝縮水の水位が上昇し、時刻t2において、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出した場合、ドレンポンプ8を強制的に運転させる。時刻t2より時間Tl以内の時刻t3において、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合、熱交換器4が撥水状態になり保水された凝縮水がドレンパン6に滴下したものと判断して記憶装置16に記憶する。
【0037】
あるいは、排水管10の戻り水の影響を除くため、時刻t1から時刻t2までの時間T6が設定値(例えば、約30分)以上であれば、熱交換器4が撥水状態になり保水された凝縮水がドレンパン6に滴下したものとし記憶装置16に記憶する。
【0038】
次に、図9に示されるように、空気調和機が運転を停止した後、時刻t5において運転を再開し、時間T7以内に凝縮水の水位が上昇し、時刻t6において、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出した場合、ドレンポンプ8を強制的に運転させる。ドレンポンプ8を強制的に運転させた後、時間Tl以内の時刻t7において、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合、熱交換器4が撥水状態になり保水された凝縮水がドレンパン6に滴下したものと判断して記憶装置16に記憶する一方、時間Tl以内にフロートスイッチ14がリセット位置D2を下回わらない場合、ドレンポンプ8の駆動異常として記憶装置16に記憶し、空気調和機を異常停止する。
【0039】
このような運転を行うことにより、施工状態が正常な時、ドレンポンプ8の駆動異常か、熱交換器4が撥水状態になっているかを判断することができる。
【0040】
実施の形態5.
図10のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態5にかかる空気調和機の動作について説明する。図1及び図2に示される構成は、本実施の形態も同じである。
【0041】
多室型空気調和機や排水管を共用で使用している空気調和機において、運転停止している空気調和機の凝縮水の水位が上昇し、時刻t1において、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出した場合、ドレンポンプ8を強制的に運転させ、時刻t1から時間Tl以内の時刻t2において、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回った場合、運転停止中の空気調和機のドレンポンプ8は凝縮水を排水していると判断し、時間Tl経過後の時刻t3において、ドレンポンプ8の運転を停止させるとともに、空気調和機を正常運転する。
【0042】
フロートスイッチ14が再度異常水位D3を検出して動作すると、時刻t1から時刻t3の繰り返し運転を行う。
【0043】
一方、時間Tl経過後、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回らない場合、空気調和機が停止中であっても異常表示を強制的に行う。
【0044】
このような運転を行うことにより、排水管の不具合に起因する空気調和機からの水漏れを防止することができる。
【0045】
実施の形態6.
図11のタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態6にかかる空気調和機の動作について説明する。図1及び図2に示される構成は、本実施の形態も同じである。
【0046】
多室型空気調和機において、時刻t1で運転停止した空気調和機の凝縮水の水位が上昇し、時間T8後の時刻t2において、フロートスイッチ14が予め設定された高水位、即ち異常水位D3を検出し、室外機に設けられた圧縮機(図示せず)が運転を行っている場合、ドレンポンプ8を強制的に運転させ、時刻t2から時間Tl以内の時刻t3において、フロートスイッチ14がリセット位置D2を下回ると、停止中の空気調和機の熱交換器4が撥水状態になり保水された凝縮水がドレンパン6に滴下したものと判断して記憶装置16に記憶する。
【0047】
また、空気調和機が運転停止してから時間T8経過後、室外機の圧縮機(図示せず)が運転を行っている場合に、上記現象が発生し、時刻t2〜t4の動作を複数回(例えば、2回)繰り返した場合、多室型空気調和機を異常停止することにより停止室内空気調和機からの水漏れを防止することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明によれば、何らかの要因でフロートスイッチが動作した時でも、ドレンポンプが排水能力を持っているときは異常停止せず、ドレンポンプ以外の要因でフロートスイッチが動作していることが、メンテナンスを行う上で確認ができ、空気調和機からの水漏れを心配せず、使用することができる。
【0049】
また、空気調和機として異常のない場合の判断を行うことができ、停止中の空気調和機の排水管の不具合に起因する空気調和機からの水漏れを防止することができる。
【0050】
さらに、凝縮水の多い原因を大まかに特定することにより、一般的に不具合が生じた場合のドレンポンプのみの交換で症状が回復しない等のメンテナンスの向上と、メンテナンスを行う上で時間短縮のサービスを提供でき、コストのかかる部品を追加することなく不具合内容を特定できる空気調和機を提供することができる。
【0051】
また、多室型空気調和機の停止室内機の状態確認、施工不具合の確認を容易に行うことができ、室内空気調和機からの水漏れを防止することができる。
【0052】
また、一般的に見逃しやすい空気調和機からの排水管の施工不具合とドレンポンプの駆動不良、排水不良を簡単に見分けることができ、サービス時間の短縮、サービス費用の削減を行うことができる。また、ドレンポンプの不良でない場合にサービスを受けるまでの間、空気調和機として通常に使用することができる。
【0053】
また、従来見逃しがちである熱交換器に埃、科学物質などの付着による撥水状態に起因して凝縮水の保水量が増加した場合、修理としてドレンポンプの交換、排水管の施工し直しなどの費用、サービス回数の削減を行うことができ、サービス性の向上を図り、サービスを受けるまでの間、空気調和機として通常に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる空気調和機の一部を示す概略側面図である。
【図2】 本発明にかかる空気調和機の概略ブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図4】 本発明の実施の形態1にかかる空気調和機の動作を示す別のタイミングチャートである。
【図5】 本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】 本発明の実施の形態2にかかる空気調和機の動作を示す別のタイミングチャートである。
【図7】 本発明の実施の形態3にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図8】 本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図9】 本発明の実施の形態4にかかる空気調和機の動作を示す別のタイミングチャートである。
【図10】 本発明の実施の形態5にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図11】 本発明の実施の形態6にかかる空気調和機の動作を示すタイミングチャートである。
【図12】 本発明あるいは従来の空気調和機の設置事例を示す概略側面図である。
【図13】 従来の空気調和機の設置事例を示す概略側面図であり、(a)は好ましくない事例を、(b)は好ましくない別の事例を示している。
【符号の説明】
2 送風ファン
4 熱交換器
6 ドレンパン
8 ドレンポンプ
10 排水管
12 制御器
14 フロートスイッチ
16 記憶装置
Claims (4)
- 送風ファンの送風路に配設された熱交換器と、該熱交換器の下方に取り付けられた凝縮水貯留用ドレンパンと、該ドレンパン内に貯留された凝縮水が第1の水位に達した場合にONとなる一方、前記第1の水位より低い第2の水位まで低下した場合にOFFとなるフロートスイッチと、前記ドレンパン内の凝縮水を排水管を介して機外に排出するためのドレンポンプと、該ドレンポンプの運転を制御するための制御手段とを備え、前記フロートスイッチが前記第1の水位を検出した場合、前記ドレンポンプの駆動不良以外では空気調和機を停止させないように制御するとともに、前記ドレンポンプ以外の異常により前記フロートスイッチが前記第1の水位を検出していない場合に前記空気調和機が停止すると、前記ドレンポンプを所定の時間運転するようにしたことを特徴とする空気調和機の凝縮水処理装置。
- 前記フロートスイッチが前記第1の水位を検出すると、前記ドレンポンプの運転後の停止時から前記フロートスイッチが前記第1の水位を再度検出するまでの第1の時間を記憶装置に記憶し、その後さらに、前記ドレンポンプの運転後の停止時から前記空気調和機の停止までの第2の時間を前記第1の時間と比較し、前記第2の時間が前記第1の時間より短い場合、前記ドレンポンプを運転するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の凝縮水処理装置。
- 前記空気調和機が1台の室外機に複数台の室内機が接続された多室形空気調和機であることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機の凝縮水処理装置。
- 前記フロートスイッチが前記第1の水位を検出した場合の前記ドレンポンプの運転から停止までの時間を第3の時間として前記記憶装置に記憶するとともに、空気調和機が停止した場合における前記ドレンポンプの停止から前記フロートスイッチが前記第1の水位を検出するまでの時間を第4の時間として前記記憶装置に記憶し、前記第1の時間と前記第3の時間と前記第4の時間の少なくとも一つに基づいて前記ドレンパン内の凝縮水上昇の原因を特定するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機の凝縮水処理装置。
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