JPH0634152A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、高外気温の冷房運転時における室
外側熱交換器の熱交換能力の向上と、室内の換気との双
方ができることを主要な特徴とする。 【構成】入口を室内側熱交換器３のドレンパン１４に接
続し、出口を室外側熱交換器１０の伝熱部分に臨ませて
ドレンホ−ス１５を設け、ドレンホ−ス１５の出口側に
ドレン水を集溜する溜め部１７を設け、ドレンホ−ス１
５に室内空気を室外へ排出させる換気用ファン２０を配
設し、この換気用ファン２０の作動時、ドレンホ−ス１
５を通風する室内空気中に、溜め部１７のドレン水を霧
状に混入させる霧化構造２２を設けた。これによって、
ドレンホ−ス１５を用いて、室内の換気を行なうととも
に、ドレン水が霧状に混入された室内空気を室外側熱交
換器１０にかけることによって、高外気温冷房運転時の
熱交換能力を向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室内ユニットと室外
ユニットとを組合わせて構成される空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】セパレ−ト式の空気調和装置は、室内に
据付ける室内ユニットと、室外に据付ける室外ユニット
とを室内の壁部を貫通する渡り配管で接続した構成とな
っている。すなわち、図４および図５に示されるように
室内ユニット１は、本体２内に室内側熱交換器３および
室内ファン４を内蔵して構成される。室外ユニット５
は、本体６内に圧縮機７、冷暖房切換用の四方弁８、膨
張弁９（減圧装置）、室外側熱交換器１０、室外ファン
１１を内蔵して構成される。

【０００３】そして、室内ユニット１と室外ユニット５
とを渡り配管１２を介して接続することにより、圧縮機
７、四方弁８、室外側熱交換器１０、膨張弁９、室内側
熱交換器３が冷媒管１３（渡り配管１２を含む）で接続
されて、冷暖房運転可能なヒ−トポンプ式の冷凍サイク
ルを構成するようにしてある。

【０００４】この空気調和装置によると、四方弁８を冷
房側に切換えて、圧縮機７ならびに各ファン４，１１、
膨張弁９を所定に作動させることにより、室内側熱交換
器３が蒸発器となり、室外側熱交換器１０が凝縮器とな
る冷房サイクルを構成する。そして、室内ファン４で本
体２内に取込まれた室内空気が、上記室内側熱交換器３
との熱交換で冷風となって室内Ｘへ吹き出される。

【０００５】また室内空気との熱交換によって室内側熱
交換器３で結露する空気中の水分は、ドレン水となっ
て、図５に示されるように室内側熱交換器３の最下部に
設けたドレンパン１４（ドレン水を受けるもの）および
同ドレンパン１４に接続されたドレンホ−ス１５を通っ
て、室外に排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした空
気調和装置の冷房運転は、室外側熱交換器１０の熱交換
性能が高い程、効率の良い運転が行える。ところが、夏
期の日中、冷房運転を行うと、かなり外気温が高いため
に、室外側熱交換器１０の温度と外気温との差が小さ
く、熱交換がしにくくなる。このため、高外気温の冷房
運転時には、効率の良い運転が行えない問題があった。

【０００７】セパレ−ト式の空気調和装置は、こうした
問題に加え、装置の要素が室内側と室外側とに分離され
ているために、室内Ｘを換気するという機能が装備され
てなく、換気を行いたいというユ−ザ−に対しては、別
途、換気装置を室内Ｘに据付けることが余儀なくされて
いた。

【０００８】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、高外気温の冷
房運転時における室外側熱交換器の熱交換能力の向上
と、室内の換気との双方を行なうことができる空気調和
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の空気調和装置は、室内側熱交
換器および同室内側熱交換器で生じるドレン水を受ける
ドレンパンを有して構成された室内ユニットを設け、前
記室内側熱交換器と組合う室外側熱交換器を有し、前記
室内ユニットに接続されて冷凍サイクルを構成する室外
ユニットを設け、入口を前記ドレンパンに接続し、出口
を前記室外側熱交換器の伝熱部分に臨ませて、前記室内
ユニットと前記室外ユニットとの間に、前記ドレンパン
に溜まるドレン水を室外に導くドレン路を配設し、この
ドレン路の出口側に前記ドレンパンからのドレン水を集
溜するドレン水溜め部を設け、前記ドレン路に前記ドレ
ン路を通じて室内空気を室外へ排出させる換気用ファン
を配設し、この換気用ファンを操作する操作手段を設
け、この換気用ファンの作動時、前記ドレン路を通風す
る室内空気中に、前記ドレン水溜め部に集溜したドレン
水を霧状に混入させる霧化手段を設けたことにある。

【００１０】請求項２に記載の空気調和装置は、上記請
求項１の霧化手段を、換気用ファンを、同換気ファンを
構成する羽根の一部を、ドレン水溜め部に集溜したドレ
ン水に浸漬するように配設して構成したことにある。

【００１１】請求項３に記載の空気調和装置は、上記請
求項１の霧化手段を、前記ドレン水溜め部に、一端部が
同ドレン水溜め部に集溜したドレン水中に開口し、他端
部が前記ドレン路の路中に開口するドレン水吸上管を設
けて構成したことにある。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の空気調和装置によると、冷房
運転を運転を行うと、室内側熱交換器が蒸発器となり、
室外側熱交換器が凝縮器となる冷房サイクルが構成さ
れ、室内を冷房する。

【００１３】このとき室内側熱交換器との熱交換によっ
て同室内側熱交換器の伝熱面に生じた結露は、ドレン水
となってドレンパンへ滴下し、さらにドレン路を経て、
ドレン水溜め部に集溜される。一方、こうした運転中、
外気温が高いときは、換気用ファンを作動させる。

【００１４】これにより、室内空気がドレン路を通じ
て、室外へ通風される。すると、上記ドレン水溜め部に
溜っているドレン水が、霧化手段によって、室内空気を
流れるドレン路の路中へ霧状に混入されていく。そし
て、この霧状にドレン水を含む室内空気が室外側熱交換
器の伝熱部分に吹き掛けられる。この霧状のドレン水を
含む室内空気によって、室外側熱交換器の熱を熱交換
（ドレン水の蒸発を含む）により奪う。これにより、室
外側熱交換器の熱交換を助け、低下している室外側熱交
換器の熱交換能力が高められる。それ故、高外気温の冷
房運転時における運転効率は向上する。また冷房運転、
暖房運転中において、室内を換気したいときは、先の高
外気温のときと同様、換気用ファンを作動させればよ
い。つまり、ドレン路を通じて、ドレンパンから室内空
気が室外に排出され、別途、換気装置を室内に据付けな
くとも、室内の換気を行なえる。

【００１５】請求項２に記載の空気調和装置によると、
換気用ファンの作動により、ドレン路を室内空気が室外
に向って流れる。とともに、換気用ファンの羽根による
かき上げにより、ドレン水溜め部に溜っているドレン水
から飛沫をあげさせていく。この飛沫により、ドレン水
は霧化状態となって、上記ドレン路を流れる室内空気に
混入させる。つまり、簡単な構成で、室内の換気と、室
内空気にドレン水を霧状に混入させることができるよう
になる。

【００１６】請求項３に記載の空気調和装置によると、
換気用ファンの作動により、ドレン路を室内空気が流れ
る。とともに、室内空気が他端部の開口上を流れること
によりドレン水吸上管に働く負圧により、ドレン水溜め
部に溜っているドレン水が吸上げられ、霧化状態となっ
て、ドレン路を流れる室内空気に混入する。請求項２の
ときと同様、簡単な構成で、室内の換気と、室内空気に
ドレン水を霧状に混入させることができるようになる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明を図１および図２に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。なお、図面に示されて
いるセパレ−ト式の空気調和装置において、先の「従来
の技術」の項で述べたのと同じ部分には、同一符号を付
してその説明を省略し、この項では異なる部分（発明の
要部）について説明することにする。

【００１８】本実施例は、室外側熱交換器１０の周辺
に、ドレンホ−ス１５（本願のドレン路に相当）を用い
て構成された換気と熱交換促進するための構造を設けた
点が異なる。

【００１９】同構造について説明すれば、図１および図
２に示されるようにドレンホ−ス１５の室外側の端部１
５ａは、室外ファン１１のプロペラ１１ａ（図２のみに
図示）が回転する領域Ａを避けた室内側熱交換器１０の
角部の伝熱部分に向って水平に延びている。そして、同
端部の開口、つまりドレン排出口２３が同伝熱部分に近
接対向している。

【００２０】端部１５ａの一部には、ホ−ス径よりも大
径な円筒部分が下側に偏倚して形成されていて、同円筒
部分の空間を利用してファン収容室１６を構成してい
る。またこの円筒部分の下部側の段差する部分を利用し
て、ドレンホ−ス１５を流れてくるドレン水を集溜する
溜め部１７（本願のドレン水溜め部に相当）を構成して
いる。なお、１８は溜め部１７に溜ったドレン水を示
す。

【００２１】ファン収容室１６内には、通風ファン２０
（本願の換気用ファンに相当）が設けられる。通風ファ
ン２０は、モ−タ２１の出力軸にドレン流通方向を送風
方向に定めたプロペラ２２（羽根）を連結してなり、モ
−タ２１の励磁にしたがい、ドレンホ−ス１５を通じて
室内の空気を室外へ排出、詳しくは室内側熱交換器１０
の伝熱部分にぶつかるように室内空気が排出されるよう
にしてある。

【００２２】プロペラ２２は、外周の一部が溜め部１７
に溜まるドレン水１８中に浸漬するような外径をもつも
のが用いられていて、プロペラ２２の回転で行われる溜
め部１８でのドレン水１７のかき上げにより、ドレン水
１８を霧化状態になるようにしてある（本願の霧化手段
に相当）。そして、このドレン水１８の飛沫をドレンホ
−ス１５内で生じさせることで、室内空気にドレン水１
８を混入できるようにしている。

【００２３】なお、ドレン排出口２３の下縁部分は、舌
状をなして、室外側熱交換器１０の伝熱部分と近接する
くらいまで延びていて、溜め部１７からオ−バフロ−す
るドレン水１７を室外側熱交換器１０にかけるようなガ
イド２４を構成している。

【００２４】一方、図中２５は、例えばマイクロコンピ
ュ−タおよびその周辺機器から構成されたコントロ−ル
ユニット（図２にしか図示していない）である。このコ
ントロ−ルユニット２５には、例えば「冷房」、「暖
房」、「換気」、「高外気温の冷房」といった各種操作
釦（図示しない）をもつ操作部２６（本願の操作手段に
相当）が接続されている。

【００２５】またコントロ−ルユニット２５には、室内
ファン４、圧縮機７、四方弁８、膨張弁８、室外ファン
１１といった冷凍サイクル機器ならびにそれに付属する
機器、さらには通風ファン２０のモ−タ２１が接続され
ている。

【００２６】コントロ−ルユニット２５は、操作部２６
から入力される「冷房」、「暖房」の操作信号にしたが
い、予め設定された情報に応じて冷凍サイクル機器なら
びにそれに付属する機器を作動させる機能が設定してあ
る。

【００２７】またコントロ−ルユニット２５には、操作
部２６から入力される「換気」、「高外気温の冷房」の
操作信号にしたがい、通風ファン２０のモ−タ２１を励
磁させる機能が設定されていて、操作部２６にて通風フ
ァン２０の作動を操作できるようにしてある。つぎに、
このように構成された空気調和装置の作用について説明
する。

【００２８】冷房運転を運転を行うときは、操作部２６
から「冷房」を操作する。すると、コントロ−ルユニッ
ト２５は、予め設定された設定情報にしたがって、四方
弁８を冷房側に切換動させ、圧縮機７を他の機器ととも
に所定に作動させる。

【００２９】これにより、圧縮機７から吐出した冷媒
が、四方弁８、室外側熱交換器１０、膨張弁９、室内側
熱交換器３を順に通る冷房サイクル、すなわち、室内側
熱交換器３が蒸発器となり、室外側熱交換器１０が凝縮
器となる冷房サイクルが構成される。そして、室内ファ
ン４にて、本体２内に取込まれた室内空気が、室内側熱
交換器３との熱交換により冷風となって、室内Ｘへ吹き
出される。

【００３０】このとき室内空気との熱交換によって、室
内側熱交換器３に結露した空気中の水分は、ドレン水１
８となって、室内側熱交換器３の最下部のドレンパン１
４に滴下する。そして、このドレン水１８はドレンホ−
ス１５を通り、同ドレンホ−ス１５の端部の溜め部１７
に集溜されていく。

【００３１】こうした冷房運転中、外気温が高くなり、
冷房性能が低下したようなときには、操作部２６から
「「高外気温の冷房」を操作する。すると、コントロ−
ルユニット２５は、通風ファン２０を作動させる。この
通風ファン２０の作動により、ドレンホ−ス１５内にお
いてドレン排出方向の送風が行われ、同ドレンホ−ス１
５を通じて室内空気が室外へ通風される。

【００３２】ここで、溜め部１７にドレン水１８が溜っ
ていれば、回転する通風ファン２０のプラペラファン２
２により、同ドレン水１８がかき上げられて、図１の
（ａ）〜（ｃ）に示されるように飛沫をあげる。この飛
沫により、ドレン水１８はドレンホ−ス１５を流れる室
内空気中に混入されていく。

【００３３】そして、この霧状のドレン水１８を含む室
内空気が、ドレン排出口２３から室外側熱交換器１０の
伝熱部分に吹き掛けられる。この室内空気によって、室
外側熱交換器１０の熱は、熱交換（ドレン水の蒸発を含
む）により奪われ、低下している室外側熱交換器１０の
熱交換を助けていく。また溜め部１７にドレン水１８が
溜っていなければ、室内空気との熱交換によって、室外
側熱交換器１０の熱交換を助けていく。

【００３４】このことは、高外気温によって低下してい
る室外側熱交換器１０の熱交換能力を高めていく。特
に、室内空気による熱交換と霧状のドレン水１８による
熱交換とが同時に行われるので、高い効果を示すことと
なる。すなわち、高外気温の冷房運転でも効率の良い運
転ができる。また上記冷房運転中、例えば室内Ｘの汚れ
た空気を排出したいようなときは、操作部２６から「換
気」を操作する。すると、先の「高外気温の冷房」と同
様、通風ファン２０が作動し、ドレンホ−ス１５を通じ
て、汚れた室内空気を室外に排出させていく。これによ
り、室内Ｘの換気を行なうことができる。したがって、
高外気温の冷房運転時における熱交換能力の向上と、室
内Ｘの換気との双方を達成することができる。

【００３５】しかも、空気調和装置のドレン機能を、熱
交換を補助する機能と換気の機能として活用するから、
構造的にも簡単ですみ、また従来のように別途、換気装
置を室内Ｘに据付ける必要はなくなる。

【００３６】そのうえ、換気ならびにドレン水１８を室
内空気に霧状に混入する構造は、ドレンホ−ス１５内
に、プロペラ２２の外周一部が溜め部１７のドレン水１
８に対して浸漬するように、通風ファン２０を配設すれ
ばよいから、部品点数が少なく、構成は簡単である。

【００３７】またドレン排出口２３にガイド２４を設け
て、溜め部１７からのオ−バフロ−を捨てずに、室外側
熱交換器１０に対してかける構造の採用により、高外気
温以外の冷房運転時でも、効率の良い冷房運転ができ
る。図３は、この発明の第２の実施例を示す。

【００３８】本実施例は、第１の実施例のようにプロペ
ラ２２で室内空気に直接的にドレン水１８を混入させた
のではなく、霧吹きの原理を利用して室内空気に間接的
にドレン水１８を混入させたものである。すなわち、同
構造について説明すれば、ドレンホ−ス１５の端部分に
は、例えば第１の実施例と同じ構造の通風ファン２０が
設けられている。

【００３９】またドレンホ−ス１５の端部１５ａの下方
には、ドレンホ−ス１５とは独立したタンク状の溜め部
３０が設けられている。この溜め部３０の上部には、室
外側熱交換器１０から離れた部位となるドレンホ−ス部
分につながるドレン導入パイプ３１が接続されていて、
ドレンホ−ス１５からのドレン水１８を溜め部３０へ導
出できるようにしてある。

【００４０】このドレン導入パイプ３１には、常時は開
放し、通風ファン２０の吸込力を受けて閉じる逆止弁３
２が設けられ、霧吹きを発生しやすい条件をもたらすよ
うにしている。

【００４１】溜め部３０に上部には細管３３（本願のド
レン吸上管に相当）が接続されている。細管３３は、上
端が同溜め部３０に溜まるドレン水１８中に開口し、下
端がドレンホ−ス１５を通って通風ファン２０とドレン
導入パイプ３１の導入孔３１ａとの間の路中に開口して
いる。

【００４２】こうした構成によると、通風ファン２０の
作動によって、室内空気が細管３３の上端を流れること
で細管３３に働く負圧により、溜め部３０に溜っている
ドレン水１８は、吸上げられ、霧化状態となって、ドレ
ンホ−ス１５を流れる室内空気に混入する。このように
しても、簡単な構成で、室内換気を行なうことができる
とともに、室内空気にドレン水１８を霧状に混入させる
ことができる。

【００４３】なお、溜め部３０にも、第１の実施例と同
様、オ−バフロ−するドレン水１８を室外側熱交換器１
０の伝熱部分にかけるためのガイド口体３４が設けられ
ている。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
室内ユニットから室外側熱交換器に向って排出されるド
レン路を用いて、室内の換気を行なうことができる。と
ともにドレン路を流れる室内空気にドレン水を霧状に混
入させたことで、高外気温の冷房運転時の室外側熱交換
器の熱交換性能を補うことができるようになる。したが
って、高外気温の冷房運転時における室外側熱交換器の
熱交換能力の向上と、室内の換気との双方を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の第１の実施例の要部とな
る室外側熱交換器の周辺に設けた熱交換補助構造を示す
一部断面した平面図。（ｂ）は、同正面図。（ｃ）は、
同側面図。

【図２】同熱交換補助構造を適用したセパレ−ト式の空
気調和装置の構成を、制御系と共に示す図。

【図３】この発明の第２の実施例の要部を示す一部断面
した側面図。

【図４】セパレ−ト式の空気調和装置を説明するための
冷凍サイクルの図。

【図５】一般のセパレ−ト式の空気調和装置を、据付状
態とともに示す図。

【符号の説明】

１…室内ユニット、３…室内側熱交換器、５…室外ユニ
ット、１４…ドレンパン、１５…ドレンホ−ス（ドレン
路）、１７，３０…溜め部（ドレン水溜め部）、２０…
通風ファン（換気用ファン）、２２…プロペラ（羽
根）、２６…操作部（操作手段）、３３…細管（ドレン
吸上管）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内側熱交換器および同室内側熱交換器
   で生じるドレン水を受けるドレンパンを有して構成され
   た室内ユニットと、 前記室内側熱交換器と組合う室外側熱交換器を有してな
   り、前記室内ユニットに接続されて冷凍サイクルを構成
   する室外ユニットと、 入口を前記ドレンパンに接続し、出口を前記室外側熱交
   換器の伝熱部分に臨ませて、前記室内ユニットと前記室
   外ユニットとの間に配設された、前記ドレンパンに溜ま
   るドレン水を室外に導くためのドレン路と、 このドレン路の出口側に設けられ、前記ドレンパンから
   のドレン水を集溜するドレン水溜め部と、 前記ドレン路に配設され、前記ドレン路を通じて室内空
   気を室外へ排出させる換気用ファンと、 この換気用ファンを操作する操作手段と、 この換気用ファンの作動時、前記ドレン路を通風する室
   内空気中に、前記ドレン水溜め部に集溜したドレン水を
   霧状に混入させる霧化手段と、 を具備したことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記霧化手段は、前記換気用ファンを、
   同換気用ファンを構成する羽根の一部が前記ドレン水溜
   め部に集溜したドレン水に浸漬するように配設してなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記霧化手段は、 前記ドレン溜め部に、一端部が同ドレン水溜め部に集溜
   したドレン水中に開口し、他端部が前記ドレン路の路中
   に開口するドレン水吸上管を設けてなることを特徴とす
   る請求項１に記載の空気調和装置。