JPH0650564A

JPH0650564A - 冷暖房兼用一体型空気調和機

Info

Publication number: JPH0650564A
Application number: JP4202468A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Miyamoto; 政和宮本; Etsuo Shibata; 悦雄柴田; Hiroyuki Yoshida; 浩之吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】冬季における結露水の水温を上昇させ、これ
により結露水の凍結を防止するとともに、霧化装置の霧
化能力の低下を防止する。【構成】キャビネット20内に、圧縮機１、室内側熱交
換器30、室外側熱交換器31、室内側送風機28、室外側送
風機29、結露水タンク32、および霧化装置38を備えた冷
暖房兼用一体型空気調和機である。圧縮機１の外面に、
圧縮機１で発生した熱により結露水タンク32内の結露水
を加熱する加熱器３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビネット内に、圧
縮機、室内側熱交換器、室外側熱交換器、室内側送風
機、室外側送風機、室内側熱交換器あるいは室外側熱交
換器で結露した結露水を貯蔵する結露水タンク、および
結露水を霧化する霧化装置を備えているヒートポンプ式
の冷暖房兼用一体型空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来の冷
暖房兼用一体型空気調和機の一例を図４に示す。なお、
以下の説明において、全図面を通じて同一物および同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。また、以下
の説明において、図２、図４および図５の右側を前、こ
れと反対側を後というものとする。

【０００３】図４において、従来の冷暖房兼用一体型空
気調和機のキャビネット(20)の前壁(20a) の下部に室内
側空気吹出口(21)が形成され、その上側に室内側空気吸
込口(22)が形成されている。また、キャビネット(20)の
後壁(20b) の上部に室外側空気吹出口(23)が形成され、
その下部に室外側空気吸込口(24)が形成されている。キ
ャビネット(20)内に、仕切り壁(25)によって、室内側空
気吹出口(21)と同空気吸込口(22)とを連通させる室内側
通風路(26)、および室外側空気吹出口(23)と同空気吸込
口(24)とを連通させる室外側通風路(27)が形成されてい
る。室内側通風路(26)に室内側送風機(28)が、室外側通
風路(27)に室外側送風機(29)がそれぞれ配置されてい
る。

【０００４】キャビネット(20)内の室内側通風路(26)に
おける室内側空気吸込口(22)の内側に室内側熱交換器(3
0)が配置され、室外側通風路(27)における室外側空気吸
込口(24)の内側に室外側熱交換器(31)が配置されてい
る。両熱交換器(30)(31)と、図示しない圧縮機とにより
冷凍サイクルが形成され、その循環経路の途中に図示し
ない減圧装置や、四方弁などが設けられており、冷房時
には室内側熱交換器(30)が蒸発器として作用し、室外側
熱交換器(31)が凝縮器として作用するようになってい
る。これとは逆に、暖房時には室内側熱交換器(30)が凝
縮器として作用し、室外側熱交換器(31)が蒸発器として
作用するようになっている。

【０００５】キャビネット(20)内の下部に、冷房時に室
内側熱交換器(30)の表面に結露した結露水を溜める結露
水タンク(32)が配置されている。また、室内側熱交換器
(30)の下方に結露水受け(33)が配置され、この結露水受
け(33)に受けられた結露水が導管(34)を通って結露水タ
ンク(32)に送られるようになっている。結露水タンク(3
2)に、タンク(32)内の水を室外側熱交換器(31)に向かっ
て噴霧する噴霧ポンプ(35)が設けられている。

【０００６】次に、この空気調和機の冷房時の動作につ
いて説明する。空気調和機が稼働され一定時間経過する
と、室内側熱交換器(30)において結露水が発生する。こ
の結露水は結露水受け(33)に受けられた後、導管(34)を
通って結露水タンク(32)に流入してここに溜められ、噴
霧ポンプ(35)により、そのノズル(35a) の先端から室外
側熱交換器(31)に向かって噴霧される。噴霧された結露
水は室外側熱交換器(31)の凝縮熱を奪って気化蒸発し、
室外側送風機(29)により室外側空気吹出口(23)から吹出
される空気とともに、キャビネット(20)から室外に排出
される。

【０００７】しかしながら、上記空気調和機において
は、結露水の排出除去は、冷房時のみに行われるように
なっており、暖房時には室外側熱交換器(31)に結露した
結露水の排出除去を行うことはできない。したがって、
暖房時に発生する結露水を排出するための配管が必要と
なり、その設置作業が面倒であるとともにコストが高く
なるという問題がある。

【０００８】そこで、暖房時に室外側熱交換器(31)に結
露した結露水の排出除去を行ないうる空気調和機として
図５に示すものが考えられている。図５において、キャ
ビネット(20)の前壁(20a) の上部に室内側空気吹出口(2
1)が形成されるとともにその下側に室内側空気吸込口(2
2)が形成され、後壁(20b) の下部に室外側空気吹出口(2
3)が形成されるとともにその上側に室外側空気吸込口(2
4)が形成されている。また、室外側熱交換器(31)の下方
にも結露水受け(36)が配置され、この結露水受け(36)に
受けられた結露水が導管(37)を通って結露水タンク(32)
に送られるようになっている。また、結露水タンク(32)
に、噴霧ポンプ(35)に代えて超音波霧化装置(38)が配置
されている。

【０００９】霧化装置(38)は、結露水タンク(32)の下方
に配置されるとともに、フロート弁(39)を介して結露水
タンク(32)に連通させられた霧化タンク(40)を備えてい
る。フロート弁(39)は霧化タンク(40)内の水位が下がっ
た場合に開いて結露水タンク(32)内に溜められている結
露水を霧化タンク(40)に送り込むようになっている。霧
化タンク(40)は室外側通風路(27)に開口しており、この
開口(40a) と対応する位置に置いて、霧化タンク(40)の
底面に超音波振動子(41)が配置されている。

【００１０】このような空気調和機において、冷房時に
は、図４の空気調和機と同様に室内側熱交換器(30)に結
露水が発生し、この結露水は結露水タンク(32)に溜めら
れる。一方、暖房時には室外側熱交換器(31)に結露水が
発生し、この結露水も結露水タンク(32)に溜められる。
タンク(32)内の結露水は、霧化タンク(40)の水位を調整
するフロート弁(39)を通じて霧化タンク(40)に流入す
る。霧化タンク(40)に流入した結露水は、霧化タンク(4
0)底面に設けられた超音波振動子(41)により霧化され、
開口(40a) を通って室外側通風路(27)に入り、室外側送
風機(29)により室外側空気吹出口(23)から吹出される空
気とともに、キャビネット(20)から室外に排出される。

【００１１】しかしながら、図５に示す従来の空気調和
機においては、暖房時、すなわち冬季において結露水が
凍結することにより、結露水タンク(32)、霧化タンク(4
0)および超音波振動子(41)の破損を引き起こすという問
題があった。

【００１２】また、超音波霧化は、霧化タンク(40)底面
に設けられた超音波振動子(41)により超音波振動を発振
することにより結露水に振動エネルギを与え、その結果
水面から極微粒の水分が霧状となり発生するものである
が、結露水温度が低いほど結露水の表面張力が大きくな
り、超音波振動子(41)による霧化が妨げられることにな
る。図６は超音波振動子による超音波霧化能力と水温の
関係を、実験して調べた結果を示す。図６を見れば、水
温が下がるにつれて超音波霧化能力も低下していること
がわかる。したがって、冬季において結露水の水温が下
がれば、超音波霧化能力の低下を招くという問題とな
る。

【００１３】この発明の目的は、上記問題を解決した冷
暖房兼用一体型空気調和機を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の冷暖
房兼用一体型空気調和機は、キャビネット内に、圧縮
機、室内側熱交換器、室外側熱交換器、室内側送風機、
室外側送風機、室内側熱交換器あるいは室外側熱交換器
で結露した結露水を貯蔵する結露水タンク、および結露
水を霧化する霧化装置を備えた冷暖房兼用一体型空気調
和機であって、圧縮機の外面に設けられ、かつ圧縮機で
発生した熱により結露水タンク内の結露水を加熱する加
熱器を備えているものである。

【００１５】本発明による第２の冷暖房兼用一体型空気
調和機は、キャビネット内に、圧縮機、室内側熱交換
器、室外側熱交換器、室内側送風機、室外側送風機、室
内側熱交換器あるいは室外側熱交換器で結露した結露水
を貯蔵する結露水タンク、および結露水を霧化する霧化
装置を備えた冷暖房兼用一体型空気調和機であって、圧
縮機の下流側に配置され、かつ圧縮機を通過する間に加
熱された熱媒体と結露水タンク内の結露水との間で熱交
換させる結露水加熱用熱交換器を備えているものであ
る。

【００１６】

【作用】第１の冷暖房兼用一体型空気調和機によれば、
結露水タンクに溜められている結露水は、圧縮機で発生
した熱により加熱される。

【００１７】第２の冷暖房兼用一体型空気調和機によれ
ば、結露水タンクに溜められている結露水は、圧縮機を
通過する間に加熱された熱媒体の有する熱により加熱さ
れる。

【００１８】したがって、いずれの場合にも、冬季にお
ける結露水の凍結が防止されることになる。また、結露
水の温度上昇により、超音波霧化能力の低下を防ぐこと
が可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。

【００２０】図１は本発明の冷暖房兼用一体型空気調和
機の原理を示し、図２は同じく具体的構成を示す。

【００２１】図１に示すように、冷暖房兼用一体型空気
調和機は、室内側および室外側熱交換器(30)(31)と圧縮
機(1) とにより冷凍サイクルが形成されている。冷凍サ
イクルの循環経路の途中に減圧装置（図示略）や、四方
弁(2) などが設けられており、冷房時には室内側熱交換
器(30)が蒸発器として作用し、室外側熱交換器(31)が凝
縮器として作用するようになっている。これとは逆に、
暖房時には室内側熱交換器(30)が凝縮器として作用し、
室外側熱交換器(31)が蒸発器として作用するようになっ
ている。圧縮機(1) の外面に、圧縮機(1) で発生した熱
により結露水タンク(32)内の結露水を加熱する加熱器
(3) が設けられている。加熱器(3) と結露水タンク(32)
と霧化タンク(40)とは循環路(4) により接続されてい
る。循環路(4) の途中に循環ポンプ(5) が設けられてお
り、この循環ポンプ(5) により、結露水タンク(32)から
霧化タンク(40)に流入した結露水が、加熱器(3) に送ら
れ、さらに加熱器(3) を通過した後結露水タンク(32)に
戻されるようになっている。

【００２２】図１および図２に示すように、結露水タン
ク(32)および霧化タンク(40)にはそれぞれその内部の結
露水の温度を検出する温度センサ(6)(7)が配置されてい
る。また、霧化タンク(40)にはその内部の結露水の水位
を検出する水位センサ(8) が配置されている。温度セン
サ(6)(7)および水位センサ(8) は制御装置(9) に接続さ
れている。また、制御装置(9) には、フロート弁(39)、
超音波振動子(41)および循環ポンプ(5) も接続されてい
る。

【００２３】次に、上記空気調和機の暖房時における動
作を説明する。

【００２４】空気調和機を稼働し一定時間経過すると、
室外側熱交換器(31)の温度が大気の露点温度以下とな
り、その結果その表面に結露水が発生する。発生した結
露水は結露水受け(36)に受けられ、導管(37)を通って結
露水タンク(32)内に流入する。水位センサ(8) により検
出される霧化タンク(40)内の結露水の水位が、所定水位
よりも低い場合、制御装置(9) によりフロート弁(39)が
開状態となされ、結露水タンク(32)に溜められている結
露水は、フロート弁(39)を通って霧化タンク(40)内に流
入する。

【００２５】霧化タンク(40)内の結露水の水位が一定水
位を越えると、制御装置(9) により超音波振動子(41)が
作動させられ、霧化タンク(40)内の結露水が霧化させら
れて開口(40a) を通って室外側通風路(26)に入り、送風
機(29)により室外側空気吹出口(23)から吹出される空気
とともに、キャビネット(20)から室外に排出される。以
上の動作を繰り返し、霧化タンク(40)の水位は一定に保
たれる。

【００２６】一方、結露水タンク(32)および霧化タンク
(40)に溜められた結露水の温度が温度センサ(6)(7)によ
り検出され、結露水タンク(32)および霧化タンク(40)の
うちのいずれかの内部の結露水の温度が予め設定された
凍結危険温度まで低下すると、制御装置(9) により循環
ポンプ(5) が作動させられる。これにより結露水は結露
水タンク(32)と霧化タンク(40)と加熱器(3) との間を循
環させられ、加熱器(3) を通過するさいに圧縮機(2) に
生じた廃熱を受熱することによりその水温が上昇する。
その結果、結露水の凍結が防止されるとともに、霧化装
置(38)による霧化能力の低下が防止される。そして、結
露水タンク(32)および霧化タンク(40)内の結露水の水温
がある一定温度を越えると、制御装置(9) により循環ポ
ンプ(5)が停止させられる。

【００２７】以上の動作の繰り返しにより、結露水タン
ク(32)および霧化タンク(40)内の結露水の水温を凍結危
険温度以上に保つことができ、結露水の凍結を防止する
ことができる。しかも、霧化に適当な温度とされる。

【００２８】冷房時においても、暖房時と同様に室内側
熱交換器(30)で発生し、結露水タンク(32)に溜められた
後霧化タンク(40)に流入した結露水は、超音波振動子(4
1)により霧化されてキャビネット(20)から室外に排出さ
れる。ただし冷房時すなわち夏季においては、暖房時の
ように結露水温度を上昇させる必要はない。

【００２９】図３は本発明による空気調和機の他の実施
例を示す。図３において、冷凍サイクルの循環経路にお
ける圧縮機(1) の下流側に、圧縮機(1) を通過する間に
加熱された熱媒体と結露水タンク(32)内の結露水との間
で熱交換させる結露水加熱用熱交換器(11)が配置されて
いる。この結露水加熱用熱交換器(11)が、循環路(4)に
より結露水タンク(32)および霧化タンク(40)と接続され
ている。そして、暖房時においては、結露水タンク(32)
から霧化タンク(40)内に流入した結露水は、循環ポンプ
(5) により結露水加熱用熱交換器(11)に送られ、さらに
熱交換器(11)を通過して結露水タンク(32)に戻されるよ
うになっている。そして、熱交換器(11)を通過するさい
に、ここで圧縮機(1) を通過した熱媒体の有する熱によ
り加熱されるようになっている。その他の構成は図１お
よび図２に示すものと同様である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の冷暖房兼用一体型空気調和機に
よれば、上述のように、冬季における結露水の凍結が防
止されるので、結露水タンク、霧化タンクおよび超音波
振動子等の破損を防止できる。また、結露水の温度上昇
により、超音波霧化能力の低下を防止することが可能と
なる。しかも、結露水を加熱させるためのエネルギを必
要としないので経済的である。さらに、結露水を排出す
るための配管を別途設ける必要はないので、空気調和機
の設置作業が簡単になるとともにコストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気調和機の実施例を示し、その原理
を説明する図である。

【図２】同じく具体的構成を示す垂直断面図である。

【図３】本発明の空気調和機の他の実施例を示す図１相
当の図である。

【図４】従来の一体型空気調和機の具体的構成を示す垂
直断面図である。

【図５】従来の他の一体型空気調和機の具体的構成を示
す垂直断面図である。

【図６】結露水温度と超音波霧化能力との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１圧縮機３加熱器１１結露水加熱用熱交換器２０キャビネット２８室内側送風機２９室外側送風機３０室内側熱交換器３１室外側熱交換器３８霧化装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャビネット内に、圧縮機、室内側熱交
換器、室外側熱交換器、室内側送風機、室外側送風機、
室内側熱交換器あるいは室外側熱交換器で結露した結露
水を貯蔵する結露水タンク、および結露水を霧化する霧
化装置を備えた冷暖房兼用一体型空気調和機であって、圧縮機の外面に設けられ、かつ圧縮機で発生した熱によ
り結露水タンク内の結露水を加熱する加熱器を備えてい
る冷暖房兼用一体型空気調和機。
【請求項２】キャビネット内に、圧縮機、室内側熱交
換器、室外側熱交換器、室内側送風機、室外側送風機、
室内側熱交換器あるいは室外側熱交換器で結露した結露
水を貯蔵する結露水タンク、および結露水を霧化する霧
化装置を備えた冷暖房兼用一体型空気調和機であって、圧縮機の下流側に配置され、かつ圧縮機を通過する間に
加熱された熱媒体と結露水タンク内の結露水との間で熱
交換させる結露水加熱用熱交換器を備えている冷暖房兼
用一体型空気調和機。