JP6523191B2 - ドレンアップ装置およびこれを備えた空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、ドレンアップ装置およびこれを備えた空気調和機に関する。

空気調和機の室内ユニットには、熱交換器に発生したドレン水（結露水）が流入するドレンパンが設けられている。ドレンパンに流入したドレン水は、通常、勾配を利用してドレンホースにより自動的に外部に排出される。或いは、ドレンパンに溜まったドレン水をドレンポンプにより汲み上げて強制的に外部に排出している。

しかし、ドレンポンプを内蔵していない室内ユニットにおいて、設置場所などの関係からドレンパンに流入したドレン水を強制的に排出したい場合がある。このような場合、室内ユニットとは別にドレンアップ装置を設け、ドレンアップ装置により室内ユニットのドレンパン内のドレン水を外部に排出している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１７５２１３号公報

特許文献１に記載のドレンアップ装置では、室内ユニットのドレンパン内のドレン水は、配管を経て自動的にドレンアップ装置の水槽に流入する。そして、水槽に溜ったドレン水があるレベルに達すると、これがレベル計（センサ）によって検出され、この検出信号を受けた制御部（マイクロコンピュータ）がドレンポンプを駆動するように制御して水槽内のドレン水を外部に排出する（特許文献１の段落００１９参照）。

しかしながら、マイクロコンピュータが実装された制御基板内の回路に故障が生じた場合、センサからの水位を検知した検知信号をマイクロコンピュータに伝達することができないおそれがある。また、外乱ノイズを受けた場合、その影響によってマイクロコンピュータからドレンポンプを駆動するための駆動信号を発することができないおそれもある。このような場合、ドレンポンプを駆動するように制御することができなくなり、ドレンアップ装置の水槽内のドレン水がオーバーフローする可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ドレン水のオーバーフローの発生をより抑制できるドレンアップ装置およびこれを備えた空気調和機を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係るドレンアップ装置は、水槽内のドレン水を排出するドレンポンプと、前記水槽内の前記ドレン水の水量を検知するセンサと、前記ドレンポンプを駆動させるポンプ駆動部と、前記センサからの所定水量を検知した検知信号を受信した場合、前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号を前記ポンプ駆動部に送信するマイクロコンピュータと、前記センサからの所定水量を検知した検知信号を前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号として前記マイクロコンピュータを介さずに前記ポンプ駆動部に伝達する信号伝達回路と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る空気調和機は、前記ドレンアップ装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ドレン水のオーバーフローの発生をより抑制できるドレンアップ装置およびこれを備えた空気調和機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内ユニットとドレンアップ装置とを接続した状態を示す外観図である。 ドレンアップ装置の分解斜視図である。 ドレンアップ装置の本体部の内部構造を示す斜視図である。 ドレンアップ装置のドレンポンプの駆動に関する制御構成の概略を示すブロック図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す各図において、共通する部分には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機Ｃの室内ユニット１とドレンアップ装置２とを接続した状態を示す外観図である。
本実施形態では、空気調和機Ｃの室内ユニット１とは別に設けられ、室内ユニット１のドレンパン（図示せず）内のドレン水を外部に排出するためのドレンアップ装置２、および該ドレンアップ装置２を備えた空気調和機Ｃについて説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気調和機Ｃは、室内の冷暖房を行う室内ユニット（室内機）１を有している。室内ユニット１には、ドレンアップ装置２がドレン配管４ａを介して接続されている。ドレンアップ装置２は、ドレン配管４ｂを介して、以下に説明するドレン水を外部に向けて排水する。

室内ユニット１は、筐体１ｋの内部に、室外ユニット（図示せず）から送られる冷媒が流れる熱交換器（図示せず）を有する。室内ユニット１の熱交換器内の冷媒が室内の空気と熱交換され、室内が冷房または暖房される。

室内ユニット１が冷房運転する場合、室内の空気が熱交換器に流れる低温冷媒によって冷却されることで、露点以下の温度となり結露水（ドレン水）が発生する。室内ユニット１内には、熱交換器の下部に熱交換器から落下するドレン水を貯溜するドレンパン（図示せず）が設けられている。室内ユニット１は、ドレンパン内のドレン水が勾配を利用して外部にそのまま排水できない場所に設置されている。

ドレンアップ装置２は、室内ユニット１のドレンパン内のドレン水が、勾配を利用して自動的にドレン配管４ａを経て流入する位置に設置されている。ドレンアップ装置２は、室内ユニット１のドレンパンから流入するドレン水を吸い上げる機能を有しており、吸い上げたドレン水を、ドレン配管４ｂを介して外部へ排出する。

なお、図示は省略しているが、室内ユニット１とドレンアップ装置２とは、制御用の信号線と電力供給用の電力線とで接続されている。

図２は、ドレンアップ装置２の分解斜視図である。
図２に示すように、ドレンアップ装置２は、本体部５と、該本体部５を覆う前面カバー１０とを備えている。前面カバー１０は、電気品カバー８を含む本体部５の前面、上下面および両側面を着脱可能に覆うほぼ箱状のカバーである。前面カバー１０は、その一部が本体部５に係合され、前面側の１か所がねじにより本体部５に固定される。

ドレンアップ装置２の本体部５の下部には、水槽６が着脱可能に収容される水槽収容部７が設けられている。水槽６の左右方向の一方の側壁には、ドレン配管４ａ（図１参照）を介して室内ユニット１に接続されるドレン口４ｋが設けられている。
なお、図１では、ドレン口４ｋは左の側壁に設けられているため図示されていないが、図２では、説明の都合上、ドレン口４ｋが右の側壁に設けられている例を示している。つまり、図２では、図１の例とは異なり、ドレンアップ装置２の右隣に不図示の室内ユニット１が存在している。

図３は、ドレンアップ装置２の本体部５の内部構造を示す斜視図である。
図３に示すように、水槽収容部７の上方には、ドレンアップ装置２を運転制御するための、電気品１４および制御基板１５が配置されている。

電気品１４および制御基板１５は、着脱可能にねじ止めされる電気品カバー８（図２参照）によって覆われている。電気品１４は、室内ユニット１から供給されるＡＣ電圧を降圧（変圧）し、制御基板１５は、電気品１４により降圧されたＡＣ電圧をＤＣ電力に変換してドレンアップ装置２の動作を制御する。

ドレンアップ装置２は、水槽６内のドレン水を吸い上げて排出するドレンポンプ１１と、水槽６内のドレン水の水量を検知するフロートスイッチ等のセンサ１２と、を備える。電気品１４に隣接して、水槽６内からドレンポンプ１１で吸い上げられたドレン水を排出するためのドレン配管４ｂが、ドレンポンプ１１の流出口に接続されて設けられている。

センサ１２は、１台のドレンアップ装置２に対して２個搭載されている。具体的には、センサ１２は、水槽６内のドレン水の予め定められた運転水位（第１水位）を検知する第１水位センサ１２ａと、水槽６内のドレン水の運転水位よりも高い予め定められた異常水位（第２水位）を検知する第２水位センサ１２ｂと、を有している。

第１水位センサ１２ａによって検知される運転水位とは、ドレンポンプ１１の運転を開始する制御を行うために予め定められる水槽６内のドレン水の水位である。ここで、水槽６の内部のドレン水が或る水位（運転水位）まで溜まったらドレンポンプ１１が運転されるようになっている。また、第１水位センサ１２ａは、ドレンポンプ１１の運転を停止する制御を行うために予め定められる水槽６内のドレン水の水位である運転停止水位をも検知する。したがって、ドレンアップ装置２は、ドレンポンプ１１の運転後、水位を一定レベルの水位（運転停止水位）まで下げる構成となっている。

第２水位センサ１２ｂによって検知される異常水位とは、水槽６内のドレン水が何らかの理由で排出されず、限界水位として予め定められる水位である。

図４は、ドレンアップ装置２のドレンポンプ１１の駆動に関する制御構成の概略を示すブロック図である。
図４に示すように、ドレンアップ装置２は、ドレンポンプ１１を駆動させるポンプ駆動部としてのポンプ駆動回路１６と、ドレンアップ装置２全体の統括制御をおこなうマイクロコンピュータ１７と、を備えている。マイクロコンピュータ１７は、ＣＰＵとメモリとを備える制御部であり、ＣＰＵはメモリに記憶されているプログラムを実行する。

例えば、マイクロコンピュータ１７は、センサ１２からの所定水量を検知した検知信号を受信した場合、ドレンポンプ１１の駆動を指示する駆動信号をポンプ駆動回路１６に送信する制御を行う。ここで、センサ１２からの所定水量を検知した検知信号には、第１水位センサ１２ａからの運転水位を検知した第１検知信号と、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号とが含まれる。

また、マイクロコンピュータ１７は、室内ユニット１等の上位の外部機器への信号出力を行う。ポンプ駆動回路１６は、ドレンポンプ１１の回転駆動源（図示せず）に駆動電流を供給することによってドレンポンプ１１を駆動させる回路である。ドレンポンプ１１の羽根車（図示せず）を回転させる回転駆動源として、ここでは、ＤＣモータが使用されている。

ポンプ駆動回路１６とマイクロコンピュータ１７とは、制御基板１５に実装されている。また、制御基板１５には、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号をドレンポンプ１１の駆動を指示する駆動信号としてマイクロコンピュータ１７を介さずにポンプ駆動回路１６に伝達する信号伝達回路１８が設けられている。

信号伝達回路１８は、信号線を含むハードウエアで構成されている。また、信号伝達回路１８は、ポンプ駆動回路１６に適合するように電圧を調整する抵抗や半導体素子等の回路素子から構成される電圧調整手段（図示せず）を有している。すなわち、信号伝達回路１８は、第２水位センサ１２ｂからの信号の電圧を調整した上で、駆動信号としてポンプ駆動回路１６に伝達する。

次に、以上のように構成されたドレンアップ装置２の動作について説明する。
室内ユニット１で発生したドレン水は、室内ユニット１のドレンパンからドレン配管４ａおよびドレン口４ｋを経てドレンアップ装置２の水槽６に流入する。

水槽６に貯溜したドレン水の水位が予め定められた運転水位まで到達すると第１水位センサ１２ａが作動し、第１水位センサ１２ａからの運転水位を検知した第１検知信号がマイクロコンピュータ１７に入力される。

そして、水槽６に貯溜したドレン水が予め定められた異常水位まで到達すると第２水位センサ１２ｂが作動し、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号がマイクロコンピュータ１７に入力される。

マイクロコンピュータ１７は、第１水位センサ１２ａからの第１検知信号、および第２水位センサ１２ｂからの第２検知信号の少なくとも一方を受信した場合、ドレンポンプ１１の駆動を指示する駆動信号をポンプ駆動回路１６に送信する制御を行う。

また、水槽６に貯溜したドレン水が予め定められた異常水位まで到達した場合、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号が、信号伝達回路１８を経て、ドレンポンプ１１の駆動を指示する駆動信号としてポンプ駆動回路１６に伝達される。

駆動信号を受けたポンプ駆動回路１６は、ドレンポンプ１１に駆動電流を供給することによってドレンポンプ１１を駆動させる。ドレンポンプ１１が駆動されると、水槽６内のドレン水が吸い上げられてドレン配管４ｂを経て外部に排出される。

一方、水槽６に貯溜したドレン水の水位が予め定められた運転停止水位まで低下すると、第１水位センサ１２ａからの運転停止水位を検知した運転停止水位検知信号がマイクロコンピュータ１７に入力される。マイクロコンピュータ１７は、第１水位センサ１２ａからの運転停止水位検知信号を受信した場合、ドレンポンプ１１の駆動停止を指示する駆動停止信号をポンプ駆動回路１６に送信する制御を行う。駆動停止信号を受けたポンプ駆動回路１６は、ドレンポンプ１１への駆動電流の供給を停止することによってドレンポンプ１１の駆動を停止させる。

さらに、マイクロコンピュータ１７は、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号を受信した場合、室内ユニット１に異常信号を出力する。そして、異常信号を検知した室内ユニット１は、室内ユニット１の運転を停止させる。

前記したように、本実施形態のドレンアップ装置２は、センサ１２からの所定水量を検知した検知信号をドレンポンプ１１の駆動を指示する駆動信号としてマイクロコンピュータ１７を介さずにポンプ駆動回路１６に伝達する信号伝達回路１８を備えている。

このような本実施形態によれば、制御基板１５内の回路の故障や外乱ノイズの影響等によって、マイクロコンピュータ１７がセンサ１２（第１水位センサ１２ａおよび第２水位センサ１２ｂ）から運転水位や異常水位を検知できない場合でも、信号伝達回路１８を介してポンプ駆動回路１６に駆動信号を伝達できる。
これにより、ドレンポンプ１１をより確実に駆動させることができるため、ドレン水のオーバーフローの発生をより抑制できる。

また、本実施形態では、第１水位センサ１２ａによる運転水位、および第２水位センサ１２ｂによる異常水位の少なくとも一方が検知されると、ドレンポンプ１１が駆動する。このような構成によれば、第１水位センサ１２ａ等が仮に故障して第１水位センサ１２ａからの第１検知信号が得られない場合でも、第２水位センサ１２ｂが異常水位を検知するとドレンポンプ１１を駆動させることができる。したがって、マイクロコンピュータ１７によるドレンポンプ１１の駆動制御をより確実に行うことができる。

また、本実施形態では、信号伝達回路１８は、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号を駆動信号としてポンプ駆動回路１６に伝達する。このような構成によれば、基本的にはマイクロコンピュータ１７がドレンポンプ１１の駆動を制御し、異常水位になってもマイクロコンピュータ１７が検知できない場合に信号伝達回路１８によってドレンポンプ１１を駆動させることができる。

また、本実施形態では、マイクロコンピュータ１７は、第２水位センサ１２ｂからの異常水位を検知した第２検知信号を受信した場合、室内ユニット１に異常信号を出力する。これにより、異常信号を検知した室内ユニット１は、室内ユニット１の運転を停止させることができる。したがって、室内ユニット１からドレンアップ装置２へのドレン水の流入を防止することができ、ドレン水のオーバーフローの発生をより抑制できる。

また、本実施形態では、信号伝達回路１８は、ポンプ駆動回路１６に適合するように電圧を調整する電圧調整手段（図示せず）を有するため、ポンプ駆動回路１６に対して適切な駆動信号を伝達してドレンポンプ１１を駆動させることができる。

また、本実施形態では、ドレンポンプ１１は、回転駆動源としてのＤＣモータを有するため、消費電力の低減、および静音化を図ることができる。

以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、更なる様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、前記した実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、前記した実施形態では、壁掛け型の室内ユニット１を例示して説明したが、天井カセット型、天井埋め込み型、床置き型等の室内ユニットでも適用可能である。また、本発明のドレンアップ装置２は、空気調和機Ｃの室内ユニット１に限らず、他のドレン水等の排水が必要な機器にも適用できる。

また、前記した実施形態では、室内ユニット１には、１台のドレンアップ装置２が接続されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１に示すドレンアップ装置（上位のドレンアップ装置）の下流側に、別のドレンアップ装置（下位のドレンアップ装置）がさらに接続されていてもよい。この場合、下位のドレンアップ装置が異常水位を検知した場合、下位のドレンアップ装置は、上位のドレンアップ装置に異常信号を出力するように構成できる。これにより、上位のドレンアップ装置はドレンポンプの運転を停止させることができ、上位のドレンアップ装置から下位のドレンアップ装置へのドレン水の流入を防止できる。さらに、上位のドレンアップ装置が下位のドレンアップ装置から異常信号を受信した場合、上位のドレンアップ装置は、室内ユニット１に異常信号を出力するように構成できる。これにより、室内ユニット１は室内ユニット１の運転を停止させることができ、室内ユニット１から上位のドレンアップ装置へのドレン水の流入を防止できる。このようにして、ドレン水のオーバーフローの発生が抑制される。

１ 室内ユニット
２ ドレンアップ装置
５ 本体部
６ 水槽
１１ ドレンポンプ
１２ センサ
１２ａ 第１水位センサ
１２ｂ 第２水位センサ
１４ 電気品
１５ 制御基板
１６ ポンプ駆動回路（ポンプ駆動部）
１７ マイクロコンピュータ
１８ 信号伝達回路
Ｃ 空気調和機

Claims (6)

1. 水槽内のドレン水を排出するドレンポンプと、
   前記水槽内の前記ドレン水の水量を検知するセンサと、
   前記ドレンポンプを駆動させるポンプ駆動部と、
   前記センサからの所定水量を検知した検知信号を受信した場合、前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号を前記ポンプ駆動部に送信するマイクロコンピュータと、
   前記センサからの所定水量を検知した検知信号を前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号として前記マイクロコンピュータを介さずに前記ポンプ駆動部に伝達する信号伝達回路と、
   を備えることを特徴とするドレンアップ装置。
2. 前記センサは、前記水槽内の前記ドレン水の予め定められた第１水位を検知する第１水位センサと、前記水槽内の前記ドレン水の前記第１水位よりも高い予め定められた第２水位を検知する第２水位センサと、を有し、
   前記マイクロコンピュータは、前記第１水位センサからの前記第１水位を検知した第１検知信号、および前記第２水位センサからの前記第２水位を検知した第２検知信号の少なくとも一方を受信した場合、前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号を前記ポンプ駆動部に送信し、
   前記信号伝達回路は、前記第２水位センサからの前記第２水位を検知した第２検知信号を前記ドレンポンプの駆動を指示する駆動信号として前記マイクロコンピュータを介さずに前記ポンプ駆動部に伝達することを特徴とする請求項１に記載のドレンアップ装置。
3. 前記マイクロコンピュータは、前記第２水位センサからの前記第２水位を検知した第２検知信号を受信した場合、外部機器に異常信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のドレンアップ装置。
4. 前記信号伝達回路は、前記ポンプ駆動部に適合するように電圧を調整する電圧調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載のドレンアップ装置。
5. 前記ドレンポンプは、回転駆動源としてのＤＣモータを有することを特徴とする請求項１に記載のドレンアップ装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のドレンアップ装置を備えることを特徴とする空気調和機。

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