JP4734386B2 - 屋内埋込型熱源機 - Google Patents

Description

本発明は建造物の天井等に埋設される屋内埋込型熱源機に関し、特にドレンパンを有するものに関する。

一般に空気調和機の室外機（熱源機）は屋外に設置されるが、近年、景観規制条例等により、熱源機を建物の屋内に設置する方式の空気調和機が望まれている。従って、隙間の狭い天井裏等にも設置できるような薄型で軽量の熱源機であることが要求されている。

また、熱源機は暖房運転時に熱交換器への着霜や着氷を除去するために除霜運転を行う。そのため除霜運転中にはドレン水が発生する。熱源機は通常屋外に設置されるため、ドレン水は特別に処理をすることなく、屋外に自然排水していた。ところが、屋内埋込型の熱源機の場合は、屋内の天井裏等に設置されるため、ドレン水をドレンパンに保水し、外部に排水する必要がある。その際、水が屋内に漏れたり、結露水が落下したりすることを防止することも重要課題である。

従来技術としては特許文献１に記載のものがある。本文献にて示されている天井内埋込型空気調和機は、室外ユニット，室内ユニットともに天井空間に備えられている。暖房運転時には、熱源側熱交換器で生成されたドレン水をドレンパイプで利用側熱交換器に導き蒸発させることで室内を加湿し、蒸発し切れなかったドレン水は、ドレンポンプにより室外へ排出される。冷房運転時には、利用側熱交換器で生成されたドレン水をドレンポンプにより室外に排出することを特徴としている。

特開昭６２−１８６１４２号公報

しかし、上記特許文献１の構造では、室内外のユニットが屋内に設置される際の薄型化には十分考慮されていない。また、室外ユニットのドレンパンに溜まったドレン水は室内ユニットへ導かれるだけであり、如何なる状況においても確実にドレン水を排水させることには十分配慮がされていない。
本発明の目的は、ドレンパンに溜まるドレン水を効率的に排水することにある。

上記目的を達成するために、本発明の屋内埋込型熱源機は、建造物内に設置されるものであって空調対象環境を囲う天井，床、或いは壁に埋め込まれた筐体と、該筐体を吸込空間と吹出空間に仕切る仕切部材と、前記吸込空間に空気を吸込む吸込口と、前記吹出空間から空気を吹出す吹出口と、前記吸込空間の前記仕切部材側に設けられ前記吸込空間から前記吹出空間に空気を吹出すファンと、前記吸込空間に設けられ、前記天井，床、或いは壁に対して長手方向が実質的に並行になるように配置された圧縮機と、前記ファンと前記圧縮機との間に設けられた熱交換器と、該熱交換器の下部に設けられたドレンパンと、前記熱交換器への空気の流入側と前記熱交換器からの空気の流出側を仕切る熱交換器仕切部材と、前記熱交換器からの空気の流出側であって前記ドレンパンに設けられたドレンボスとを備えることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、造物内に設置されるものであって空調対象環境を囲う天井，床、或いは壁に設けられた筐体と、該筐体を吸込空間と吹出空間に仕切る仕切部材と、前記吸込空間に空気を吸込む吸込口と、前記吹出空間から空気を吹出す吹出口と、前記吸込空間に設けられたファンと、該ファンを駆動するファンモータと、前記吸込空間に設けられ、前記天井，床、或いは壁に対して長手方向が実質的に並行になるように配置された圧縮機と、前記ファンと前記圧縮機との間に設けられた熱交換器と、該熱交換器の下部に設けられたドレンパンと、前記熱交換器への空気の流入側と前記熱交換器からの空気の流出側を仕切る熱交換器仕切部材と、前記熱交換器からの空気の流出側であって前記ドレンパンに設けられたドレンボスとを備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機にある。

また、上記のものにおいて、前記ドレンパンは、ドレン水の保水量の検知手段を備えるとよい。

また、上記のものにおいて、前記ドレンパンは、前記検知手段からの電気信号を受信してドレン水を汲み上げる運転を開始又は停止するドレンポンプを備えるとよい。

また、上記のものにおいて、前記ドレンパンはヒータを備えるとよい。

また、上記のものにおいて、前記ドレンパンには抗菌処理が施すとよい。

また、上記のものにおいて、前記ドレンパンは前記筐体の下部に設けられた補強部材の上部に配置するとよい。

本発明によれば、ドレン水を効率的に排出できる。

以下、本発明に関わる実施例を図面を用いて説明する。

本実施例による屋内埋込型熱源機は図１に示すとおり、吸込口１０がある吸込空間と吹出口１１がある吹出空間とを仕切部材１７にて分割した構造となっている。吸込空間には圧縮機１，レシーバ６，熱交換器２，ファンモータ３，ファン４が配置されている。また、冷凍サイクルを構成する四方弁、室外膨張弁、サイクル配管類も吸込空間に設けられ、ドレンパン９は熱交換器２の下部に配置されている。一方、吹出空間には電気品箱５が配置されている。図１では、例えば天井裏につるした場合を示す。

図２に本実施例の冷凍サイクル構成図を示す。圧縮機１，四方弁７，熱交換器２，レシーバ６を順次配管接続し、冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成している。

本実施例による屋内埋込型熱源機のドレンパン９を図３に示す。空気調和機が暖房運転する際、熱交換器２には結露水が付着する。また、外気低温時は熱交換器に着霜した水分や結露水が凍結するため、定期的に除霜運転を実施し、解氷や解凍を行う。そのため、多量のドレン水が発生する。一般的な空気調和機の室外機は屋外に設置されているため、ドレン水は垂れ流しであるが、屋内埋込型熱源機は屋内に設置されているため、ドレンパン９にてドレン水を一旦保水し、ドレンホース等によりドレン水を排水することが必須である。

熱交換器２がＬ字形のため、ドレンパン９もＬ字形としている。また、ドレン水の排水用のドレンボス（ドレン排出口）９ａはドレンパン９の側面又は底面に設けられている。ドレンボス９ａは１箇所でも複数箇所でもよい。複数箇所にした方が、万一、１箇所のドレンボスが異物により詰まった場合でも漏水しにくく、さらに、筐体１８の据付場所に応じてドレン水を排出する方向を任意に変えることも可能である。

ドレンパン９にはドレン水が貯えられるため、板金製のドレンパンの場合は防錆処理や塗装処理等を施せすとよい。また、ドレンパン９にドレン水が残り長時間経過すると、ドレン水にカビや細菌が繁殖し、スライム上の異物が発生したり、臭いが発生したりする場合がある。そこで、細菌等の発生を抑制するため、ドレンパン９の表面に抗菌処理を施してもよい。

図３の矢印は、吸込口から流入した空気の流れを示し、空気が熱交換器２に流入する側を熱交換器１次側、空気が熱交換器２から流出する側を熱交換器２次側と称する。熱交換器１次側と熱交換器２次側は熱交換器仕切部材２ａ，２ｂにより仕切られている。

ドレンパン９に設けられたドレン水の排水用のドレンボス９ａは熱交換器２次側に配置される。本実施例の場合、熱交換器仕切部材２ａ，２ｂにより仕切られたドレンパン９の熱交換器２次側にファンモータ３及びファン４が配置されているため、熱交換器２次側がファンの運転により負圧となる。そのため、ドレンパン９に貯えられたドレン水は負圧により、熱交換器２次側の水位が上昇する。従って、ドレンボス９ａは熱交換器２次側に設けた方が、ドレン水の排水性が良くなる。本実施例のようにドレンボス９ａを複数設けると排水性が良くなるが、配水管（図示せず）の設置やメンテナンスの都合上、ドレンボス９ａは筐体１８の吸込口１０と対向する側に設けると良い。

なお、本実施例では、圧縮機１が天井に対して寝かせた状態となるように屋内埋込型熱源機が設置されているが、この屋内埋込型熱源機は例えば床や壁に埋設してもよい。壁に設けられる場合は、圧縮機１が壁と実質的に並行となるように設置される。

外気低温時に暖房運転をする場合、熱交換器２の温度が０℃以下に低下するため、ドレンパン９に一時的に貯えられたドレン水が凍結する場合がある。通常は除霜運転により熱交換器２の温度を上昇させて熱交換器２やドレンパン９の氷を溶かすが、外気が低温の場合は完全に解氷することができず、残氷することがある。残氷すると、時間の経過とともに氷が蓄積されドレンパン９全体が凍結し、最終的にドレンパン９から漏水することになる。

そこで、図４に示すようにドレンパン９の底面（ドレン水が貯えられる面の反対側）に結露防止ヒータ１４を設けることによって、ドレンパン９の凍結を防止することが可能となる。結露防止ヒータ１４は熱交換器２に取付けられた温度センサからの信号により、既定の温度以下に低下したら、結露防止ヒータ１４に通電させてもよい。

図５は本発明の実施例２におけるドレンパンであり、図３のＡ−Ａ矢視方向から見た図に相当する図である。上記の実施例１に示すドレンパン９はドレンボス９ａから自然排水している。そのため、ドレンパン９に塵埃が蓄積したり、ドレンパン９にカビが発生してスライム状の異物が残留した場合、ドレンボス９ａが詰まり、排水能力が低下してしまう。その場合のドレンパン９からの漏水を防止するため、本実施例では、図５に示すように、フロートスイッチ１２を取付けてドレンパン９が異常水位となった場合に警報を発報したり、室外機の運転を停止するようにしている。このとき室内機も運転停止するか、送風運転となる。

フロートスイッチ１２はフロート取付部材１３により固定すればよい。ドレンパン９下面を基準として、フロートスイッチ１２を取付ける高さは、異常水位の場合は警報を発報し、かつ通常運転時はフロートスイッチ１２が作動しない高さにする必要がある。また、フロートスイッチ１２は熱交換器２の２次側に取付ければよい。

図６は、ドレンパン９に貯えられたドレン水を汲み上げるドレンポンプ１５を備えたドレンパン９に設けられた例である。ドレンポンプ１５はドレンポンプ取付部材１６により固定される。ドレンポンプ１５で汲み上げたドレン水は、排水用ホース１９を介して排水される。ドレンポンプ１５はフロートスイッチ１２が作動する際の信号を受けて、運転をすればよい。また、フロートスイッチ１２（図５参照）が作動解除する際の信号を受けて、ドレンポンプ１５の運転を停止させればよい。ドレンポンプ１５を取付けることによって、ドレン水を最大で７００mmの揚程まで持上げることができるため、ドレン排水配管施工の自由度が拡大する等の利点もある。

また、ドレンパン９には熱交換器２からのドレン水が貯えられるため、ドレンパン９には荷重が加わる。そこで、図７に示すように、ドレンパン９が撓まないよう、底ベース８に設けられた横方向補強部材８ａや縦方向補強部材８ｂの上側にドレンパン９を配置するとよい。ドレンパン９にはドレンパン固定ステー９ｂが取付けられており、ネジ等によって底ベース８とドレンパン９は締結される。

ドレン水が非常に多量である場合、ドレン水がドレンパン９から溢れ、室外機からの水漏れとなってしまう。そこで、筐体１８の最下面にある底ベース８の四方の端面を折り曲げて箱形に形成することで保水できる。このようにして形成された底ベース８を使用すれば、万一ドレンパン９から水漏れや結露水が滴下した場合でも、底ベース８にて保水することができ、屋内埋込型熱源機からの水漏れを防止することが可能となる。

本発明の屋内埋込型熱源機の実施例１を示す配置構成図。 実施例１における冷凍サイクル構造図。 図１に示すドレンパン周辺の配置構成図。 図３に示すドレンパン裏面の結露防止ヒータの取付図。 フロートスイッチを取付けた場合の図３のＡ−Ａ矢視方向から見た図。 ドレンポンプを取付けた場合の図３のＡ−Ａ矢視方向から見た図。 図１に示す筐体における底ベースの構造を示す図。

符号の説明

１ 圧縮機
２ 熱交換器
２ａ，２ｂ 熱交換器仕切部材
３ ファンモータ
４ ファン
５ 電気品箱
６ レシーバ
７ 四方弁
８ 底ベース
９ ドレンパン
９ａ ドレンボス（排水手段）
１０ 吸込口
１１ 吹出口
１２ フロートスイッチ
１３ フロート取付部材
１４ 結露防止ヒータ
１５ ドレンポンプ
１６ ドレンポンプ取付部材
１７ 仕切部材
１８ 筐体
１９ 排水用ホース

Claims (7)

1. 建造物内に設置されるものであって空調対象環境を囲う天井，床、或いは壁に埋め込まれた筐体と、
   該筐体を吸込空間と吹出空間に仕切る仕切部材と、
   前記吸込空間に空気を吸込む吸込口と、
   前記吹出空間から空気を吹出す吹出口と、
   前記吸込空間の前記仕切部材側に設けられ前記吸込空間から前記吹出空間に空気を吹出すファンと、
   前記吸込空間に設けられ、前記天井，床、或いは壁に対して長手方向が実質的に並行になるように配置された圧縮機と、
   前記ファンと前記圧縮機との間に設けられた熱交換器と、
   該熱交換器の下部に設けられたドレンパンと、
   前記熱交換器への空気の流入側と前記熱交換器からの空気の流出側を仕切る熱交換器仕切部材と、
   前記熱交換器からの空気の流出側であって前記ドレンパンに設けられたドレンボスとを備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
2. 建造物内に設置されるものであって空調対象環境を囲う天井，床、或いは壁に設けられた筐体と、
   該筐体を吸込空間と吹出空間に仕切る仕切部材と、
   前記吸込空間に空気を吸込む吸込口と、
   前記吹出空間から空気を吹出す吹出口と、
   前記吸込空間に設けられたファンと、
   該ファンを駆動するファンモータと、
   前記吸込空間に設けられ、前記天井，床、或いは壁に対して長手方向が実質的に並行になるように配置された圧縮機と、
   前記ファンと前記圧縮機との間に設けられた熱交換器と、
   該熱交換器の下部に設けられたドレンパンと、
   前記熱交換器への空気の流入側と前記熱交換器からの空気の流出側を仕切る熱交換器仕切部材と、
   前記熱交換器からの空気の流出側であって前記ドレンパンに設けられたドレンボスとを備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
3. 請求項１又は２において、前記ドレンパンは、ドレン水の保水量の検知手段を備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
4. 請求項３において、前記ドレンパンは、前記検知手段からの電気信号を受信してドレン水を汲み上げる運転を開始又は停止するドレンポンプを備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、前記ドレンパンはヒータを備えることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
6. 請求項１乃至５の何れかにおいて、前記ドレンパンには抗菌処理が施されていることを特徴とする屋内埋込型熱源機。
7. 請求項１乃至６の何れかにおいて、前記ドレンパンは前記筐体の下部に設けられた補強部材の上部に配置されることを特徴とする屋内埋込型熱源機。

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