JPH06221594A - 空調機凝縮水の利用による外気リクール空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空調機の低温凝縮水を利用することにより、防
露工事の不要化と省エネルギー型の空調システムを提供
する。 【構成】給気ファン３及び熱交換器４の下方の凝縮水貯
留用のドレーンパンＢに、汲み上げ圧送用ドレーンポン
プ１２を設け、このドレーンポンプ１２と金属管をコイ
ル状に形成した熱交換用ドレーンコイル１１の上端とを
送水管ｂで接続した。ドレーンコイル１１は、外気取り
入れ口１に隣接して設けられ、ドレーンコイル１１の下
方には排水管ａを有したドレーンパンＡを設けた。ドレ
ーンパンＢの貯留凝縮水をドレーンポンプ１２で汲み上
げ、ドレーンコイル１１に圧送し、低温凝縮水をドレー
ンコイル１１内を自然流下させて熱交換により外気の予
備冷却を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内等の空調機の冷房
用空調システムに関し、空調機の冷房運転時に排出され
る凝縮水の利用を図る省エネルギー型の空調システムで
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、空調機の冷房用空調システムで
は、取り入れられた外気又は還気（室内等を循環する空
気を指す。外気と還気とを混合する場合もある）は、空
調機内のフィルターに導かれ、そこで空気中の塵等が除
かれ、さらに給気ファンで冷却コイルに導かれて、冷却
コイルを通過する際に熱交換により冷却されていた。冷
却は、熱伝導率の良好な金属製の管をコイル状に形成し
た冷却コイルに、フロン等の冷媒を低温にして通し、冷
却コイルの間を通過する外気と冷却コイル内の冷媒との
間で金属製の管壁を通して熱交換することにより行われ
ていた。このとき、外気中に含まれている水分は冷却コ
イルの管壁等で結露し、結露した水分は通常凝縮水又は
ドレーンと呼ばれていた。この凝縮水は、冷却コイルの
下方に設置されたドレーンパン（凝縮水の受け皿）に一
度貯留された後、そのまま排出されるようになってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空調機の冷房運転時に
排出される凝縮水の水温は、１５〜１６℃の低温で、従
来そのまま排水管を通して外部に排出されていた。その
ため、夏季等の外気温が高く湿度の高い時期には、空調
機の外部に設けられた凝縮水用排水管の周囲には、外気
の水分による結露が生じた。この結露を防ぐためには、
空調機の設置工事後に、防露材で凝縮水用排水管の周り
を覆う附帯工事が必要であった。しかし、この附帯工事
は空調機の設置後に行われるため、重複工事となること
も多く、また工事期間の遅延や工費の上昇等の原因とも
なり、その改善策が要望されていた。一方、都市部にお
ける夏場の冷房使用に係る消費電力は莫大なものとな
り、そのため電力の需給状況が逼迫し、大きな社会問題
となっている。そこで、空調機の低温凝縮水を利用する
ことにより、防露工事の不要化と省エネルギー型の空調
システムを提供することを目的とした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、建物内等の冷房用に使用する空調機であって、空調
機の熱交換器の凝縮水貯留用のドレーンパンに、貯留凝
縮水の汲み上げ圧送用のドレーンポンプが設置され、金
属管をコイル状に形成した熱交換用のドレーンコイル端
部が、前記ドレーンポンプと送水管で接続され、このド
レーンコイルが空調機の外気取り入れ口に隣接して設け
られ、ドレーンパンの貯留凝縮水をドレーンポンプで汲
み上げ、ドレーンコイルに圧送し、ドレーンコイル中を
流下する低温凝縮水との熱交換により外気の冷却を行
い、熱交換後にドレーンコイルから流出される凝縮水を
排水管により廃棄できるようにした。

【０００５】

【作用】本発明では、ドレーンパンに貯留された空調機
の凝縮水が、ドレーン管を通してドレーンポンプにより
吸い上げられ、ドレーンコイルまで圧送できるようにな
っている。ドレーンコイルに送られた凝縮水は１５〜１
６℃の低温であるため、凝縮水をドレーンコイルに流す
ことにより、熱交換用の冷媒として使用することができ
る。即ち、空調機に取り入れた外気を、凝縮水を冷媒と
するドレーンコイルに通すことにより、冷却することが
できる。さらに、ドレーンコイルは、空調機の外気取り
入れ口に隣接して設けられているため、空調機に取り入
れられた外気は、ドレーンコイルで予め冷却された後
に、熱交換器に送られることとなる。そのため、空調機
の熱交換器の冷却負荷を軽減することができ、その結果
冷房に係る消費電力を削減することができる。また、ド
レーンコイルを流下して排水される凝縮水は、既に外気
との熱交換により水温が上昇しているので、排水管周囲
で結露を生じさせることはない。

【０００６】

【実施例】本実施例を図により説明する。本発明に係る
空調システムは、概略、外気取り入れ口１で取り入れら
れた外気を、従来廃棄されていた凝縮水を冷媒として使
用するドレーンコイル１１で一度予備冷却し、その後フ
ィルター２、給気ファン３、熱交換器４を通過させ、吹
き出し口５から室内等に給気送風する、低温凝縮水の利
用による予備冷却機能を有した新しい空調システムであ
る。空調システムでは、前方に設けた外気取り入れ口１
から取り入れた外気を予備冷却することができるよう
に、ドレーンコイル１１が外気取り入れ口１に隣接して
設けられている。ドレーンコイル１１は、熱伝導性の良
好な金属、例えば銅、黄銅等で造られた管を、外気との
接触面積を増加させるためにコイル状に形成したもので
ある。外気との接触面積を増やして冷却効果を上げるた
めに、さらに、このコイル状に形成された管の外周に
は、冷却フィン（金属性の薄い薄片）が鍔状に多数設け
られている。このコイル状のドレーンコイル１１は垂直
に配され、ドレーンコイル１１の上端１１ａから下端１
１ｂに向けて、鉛直下方に低温凝縮水が自然流下するよ
うになっている。

【０００７】また、ドレーンコイル１１の下端１１ｂ
は、管がそのまま開口された状態になっており、ドレー
ンコイル１１の下方に設けられた受け皿状のドレーンパ
ンＡ内に、凝縮水が落下貯留されるようになっている。
ドレーンパンＡは、さらに、貯留された凝縮水が排水で
きるようにドレーンパンＡの底部で排水管ａに接続され
ている。一方、ドレーンコイル１１の上端１１ａは、後
記するドレーンパンＢに送水管ｂで接続され、低温の凝
縮水が供給されるようになっている。ドレーンパンＡに
隣接して、還気口１ａが開口されている。この還気口１
ａより取り入れられた還気は、ドレーンコイル１１を通
過して予備冷却された外気と混合できるようになってい
る。また、還気口１ａより室内の空気を取り入れること
により、室内の空気がある程度強制循環させられ、室温
が平均化されるようになっている。

【０００８】還気と混合された外気は、外気中の塵埃を
除去するためフィルター２を通過し、給気ファン３によ
り風速が加速されるようになっている。加速された外気
は、熱交換器４に導かれる。本実施例では、熱交換器４
に直接膨張コイルを使用している。この熱交換器４で冷
却された外気の水分は、熱交換器４の管壁で結露して凝
縮水として除かれる。このようにして冷却された外気
は、吹き出し口５から室内に給気送風されるようになっ
ている。また、給気ファン３及び熱交換器４の配置され
ている周囲は、比較的低温状態になっているため、これ
らの器壁に外気中の水分が結露し易い雰囲気となってい
る。そのため、これらの器壁に結露した凝縮水の落下を
受けることができるように、給気ファン３及び熱交換器
４の下方には、受け皿状のドレーンパンＢが設けられて
いる。ドレーンパンＢにはドレーンポンプ１２が設けら
れ、このドレーンポンプ１２を介してさらに送水管ｂに
よりドレーンコイル１１の上端１１ａがドレーンパンＢ
に接続されている。この送水管ｂは、低温凝縮水の温度
を上げずにドレーンコイル１１に送水できるように、熱
伝導率の低い材質の管を使用することが望ましい。ま
た、ドレーンポンプ１２は、低温の凝縮水を短い距離吸
い上げ圧送するためのものであるため、小型の作業発熱
量の小さいポンプを使用することが望ましい。

【０００９】以上、本発明に係る空調システムの実施例
では、冷房運転時に生ずる凝縮水をドレーンパンＢから
ドレーンポンプ１２で汲み上げ、送水管ｂでドレーンコ
イル１１に圧送し、ドレーンコイル１１内を低温の凝縮
水を自然流下させて、ドレーンコイル１１の間を通る外
気を予備冷却することができる。さらに予備冷却後の外
気を還気と混合し、混合した外気をフィルター２に通し
て塵等を除き、給気ファン３で加速し、熱交換器４で所
望温度まで冷却することができる。尚、図中には、外
気、還気及び給気の流れを矢印で示した。

【００１０】

【発明の効果】本発明に係る空調システムでは、凝縮水
による外気の冷却が予備冷却としての機能を果たすた
め、予備冷却なしで外気を熱交換器で冷却する従来のシ
ステムより、熱交換機の冷却負荷を軽減させることがで
きる。そのため、冷房に係る使用電力量を削減すること
ができ、電力供給逼迫時の節電対策に大きく寄与するも
のである。また、凝縮水は、一次冷却に使用した後の水
温が上昇した状態で排水されるため、従来とは異なり、
排水管の周囲に結露が生じることがない。そのため、防
露工事等による工事期間の遅延や工事費の上昇等の、従
来より指摘されていた問題を解消させることができる。
さらに、上記全ての効果は、従来はそのまま捨てられて
いた空調機の凝縮水を利用することにより得られるもの
であり、新たなエネルギーを投入することなく、廃棄エ
ネルギーの利用により空調機の効率利用を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空調機凝縮水の利用による外気リ
クール空調システムの説明図である。

【符号の説明】

４ 熱交換機 １１ ドレーンコイル １２ ドレーンポンプ ａ 排水管 ｂ 送水管 Ａ ドレーンパン Ｂ ドレーンパン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物内等の冷房用に使用する空調機であ
   って、空調機の熱交換器の凝縮水貯留用のドレーンパン
   に、貯留凝縮水の汲み上げ圧送用のドレーンポンプが設
   置され、金属管をコイル状に形成した熱交換用のドレー
   ンコイル端部が、前記ドレーンポンプと送水管で接続さ
   れ、このドレーンコイルが空調機の外気取り入れ口に隣
   接して設けられ、ドレーンパンの貯留凝縮水をドレーン
   ポンプで汲み上げ、ドレーンコイルに圧送し、ドレーン
   コイル中を流下する低温凝縮水との熱交換により外気の
   冷却を行い、熱交換後にドレーンコイルから流出される
   凝縮水を排水管により廃棄できることを特徴とする空調
   機凝縮水の利用による外気リクール空調システム。