JPH07260190A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換機の表面に発生する結露水の排出通路
に落差を利用することができない狭い空間であっても、
熱交換機を設置し結露水を排出できるようにする。 【構成】 熱交換機に温度の高い空気が接触して生じる
結露水を収集し、その結露水を超音波振動装置により気
化し水蒸気として上昇させ、上昇させた位置から落差を
もたせて室外に排出する。 【効果】 結露水排出のためのポンプが不要となるとと
もに、室内に配管が露出することをなくすことができ
る。また、結露水の排出に落差をとるために大きさが制
限されて空調能力を落とすようなことがなくなる。さら
に、水蒸気を発生することを利用して暖房時における加
湿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】本発明は室内の冷房装置または冷
暖房装置に利用する。本発明は、空調装置が冷房装置と
して利用されているときに熱交換機に生じる結露水の排
出に関する。本発明は結露水を気化して室外に排出する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空調装置では、熱交換機に冷媒が供給さ
れて冷房装置として利用されているときには、その熱交
換機の外表面に室内の空気に含まれる水分が結露し結露
水が生じる。この結露水の量はわずかであることから、
この結露水を収集して落差により室外に排出するように
なっていた。

【０００３】例えば家庭用の空調装置では、この結露水
を収集して壁を貫通する管路に導き、落差を利用して室
外の地面に滴下するように構成される。例えばビルの屋
上に設置される大型の空調装置では、この結露水を収集
して落差を利用してそのビルの排水管に流入させるよう
になっている。

【０００４】一方、近年室内冷房装置または冷暖房装置
を天井裏に設置する技術が普及した。すなわち、空調装
置の室内機が室内空間の一部を占有して室内の利用スペ
ースを小さくすることを回避するために、また、大型コ
ンピュータの設置に伴って高さ方向に障害物が存在しな
いようにするために、熱交換機を天井裏に設置する構造
のものである。この構造では空調対象となる室内に空調
設備の一部が突出することがなく、部屋のスペースを有
効に利用することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構造の
ものは結露水の排出に落差を利用することができない。
すなわち、熱交換機は天井裏のきわめて狭い空間に配置
されていて、熱交換機の外表面に生じる結露水を収集す
ると、その水位は天井板のレベルになってしまい傾斜を
つけて室外に導出することができないことがある。この
ため、結露水の排出通路だけが天井を突き抜けて室内に
現れるという不具合が生じる。工事上からどうしてもこ
れを回避するならば別の小型水ポンプを設けて排出する
などの方策をとらざるを得ない。

【０００６】このために、熱交換機の厚さのさらに薄い
ものを選択して結露水の排出落差をとることになり、熱
交換機の能力の小さいものが選択されてしまい十分な冷
房効果が得られない場合もでてくる。

【０００７】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、熱交換機の表面に発生する結露水の排出通路
に落差を利用することができない構造である場合にも、
熱交換機を設置することができる空調装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】本発明は、室内に一切の突出物が現れるこ
となく工事を行うことができる空調装置を提供すること
を目的とする。本発明は、結露水の排出のために空調能
力が制限されることがない空調装置を提供することを目
的とする。本発明は、冷房用に使用している時に利用す
る結露水の排出のための設備を暖房用に使用する場合に
加湿器として利用できる空調装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、天井裏などの
狭い空間に設置された熱交換機の表面に発生する結露水
を気化させて排出するもので、熱交換機と、この熱交換
機に温度の高い空気が接触して生じる結露水を収集する
収集手段と、この収集手段により収集された結露水に接
触しその結露水を気化させる超音波振動装置と、この超
音波振動装置により気化された水蒸気を排出する排気管
とを備えたことを特徴とする。

【００１０】前記排気管は、その入口近傍の位置が前記
収集手段により収集された結露水の水面より高く設定さ
れ、その出口が前記入口近傍の位置より低い位置に設定
されることが望ましい。また、前記熱交換機および前記
収集手段が共に天井裏に配置され、前記超音波振動装置
に前記結露水とは別に水を供給する手段を設け、前記排
気管の排出通路に切替弁を備え、その切替弁の一方の排
出口が空調対象となる室内に開放される、前記切替弁
が、この空調装置の冷暖房切替に連動するように構成す
ることができる。さらに、前記熱交換機および前記収集
手段がともに空調対象となる室内に配置され、前記排気
管が壁を貫通する構造にすることができる。

【００１１】

【作用】室内空間を有効に利用しようとすることから冷
暖房用の熱交換機は狭い天井裏に配置される。この熱交
換機が冷房用として利用されているときには、温度の高
い空気に接触してその外表面に結露水を生じる。この結
露水を一個所に収集したときにその水位は例えば天井板
のレベルにある。これを超音波振動装置で気化して水蒸
気にすることにより上昇させ、その上昇位置から落差を
もって配置された排気管を通して室外に排出する。排出
の過程で水蒸気が結露しても落差があるために露滴とし
て屋外に排出される。

【００１２】このように、収集した結露水が水蒸気とな
って上昇するので、狭い天井裏であっても排気管の入口
と排出口との間に落差をもたせることが可能となり、室
内に結露水排出のための突出物を一切出すことなく、ま
た、結露水排出用の配管によって熱交換機の大きさが限
定されないために空調能力が制限されることなく、狭い
天井裏に必要とされる容量の熱交換機を設置することが
できる。

【００１３】また、超音波振動装置に蒸気発生用の水を
外部から供給する手段と、排気管から分岐して室内に開
放される加湿用管路と、この二つの排出通路を切替える
切替弁とを備えた場合には、暖房用としての使用時に、
外部から供給した水を超音波振動装置で水蒸気に気化し
て室内に供給することができ、乾燥した室内に適度な温
度をもたせることができる。

【００１４】熱交換機が壁掛形あるいは床置形の場合に
は、冷房時において収集された結露水を気化した水蒸気
が長い排気管を通ることなく、壁を通して設けられた排
水口から直ちに室外に排出される。

【００１５】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１６】（第一実施例）図１は本発明第一実施例に
係わる空調装置の全体構成を示す側面断面図、図２は本
発明第一実施例の要部の構成を示す断面図である。

【００１７】本発明第一実施例は、室外機２３に冷媒配
管２４により接続され、天井板２１と床２２との間に配
置された熱交換機１と、この熱交換機１に温度の高い空
気が接触して生じる結露水２０を収集する収集手段２
と、この収集手段２に収集された結露水２０を気化する
超音波振動装置４と、この超音波振動装置４により気化
された水蒸気を排出する排気管５とを備える。

【００１８】排気管５は、その入口近傍の位置５ａが収
集手段２に収集された結露水２０の水面より高く設定さ
れ、その出口５ｂが入口近傍の位置５ａより低い位置に
設定される。また、排気管５には水蒸気を屋外に送り出
す排気用ファン６が設けられる。超音波振動装置４およ
び排気用ファン６は外部（屋内または屋外）に設けられ
た操作盤２５に電気的に接続される。

【００１９】ここで、このように構成された本発明第一
実施例の動作について説明する。冷房装置として使用さ
れているときには、熱交換機１に冷媒が供給されるの
で、その外表面に室内の空気に含まれている水分が結露
して結露水を生じる。この結露水が熱交換機１内の結露
水受皿２６に滴下し、その排出口２７から収集手段２内
に排出される。この排出された結露水２０に超音波振動
装置４が振動を与えると、水蒸気となって収集手段２の
内部を上昇する。

【００２０】上昇した水蒸気は排気用ファン６によって
排気管５内を室外に向けて送り出され屋外に排出され
る。排気管５内に流入した水蒸気が外気との温度差によ
り結露しても、排気管５はその入口近傍の位置５ａと出
口５ｂとの間に落差が設けられているので、その結露水
は自然に流れ出し内部にとどまることなく排出される。

【００２１】このように本発明は、熱交換機１に結露し
て生じた結露水２０を気化させて水蒸気として上昇さ
せ、落差をもって配置された排気管５内を排気用ファン
６によって排出させることに特徴がある。排気用ファン
６は排気管５の距離が長くなるときに限り利用すること
がよい。

【００２２】すなわち、水が気化する性質を利用して、
使用されていない空間の高い位置に水蒸気として自然に
誘導し、そこから落差をもって排出させることができる
ので、高さ方向に熱交換機１が設置できる空間さえあれ
ば、結露水排出のための空間をとることで空調能力を落
すようなことなく、必要とされる容量の熱交換機１を配
置することができる。したがって、結露水を強制的に送
り出していた揚水ポンプは不要となる。

【００２３】図３は本発明第一実施例に係わる複数の熱
交換機が配置された例を示す図である。空調対象となる
室内が大きい場合には複数の熱交換機１が配置される。
この例の場合は、天井裏に８個の天井吊形の熱交換機１
ａおよび１個の床置形の熱交換機１ｂが配置されてい
る。天井吊形の熱交換機１ａは４個を１組とし、その２
組がそれぞれ１個の収集手段２にホース１４を介して接
続される。このそれぞれの収集手段２および床置形の熱
交換機１に備えられた収集手段２は、出口５ｂが最も低
い位置になるように傾斜をもたせて配置された１個の排
気管５にホース１４を介して接続される。

【００２４】排気管５には各熱交換機１ａおよび１ｂか
ら送り出された水蒸気を出口５ｂから室外に排出する排
気用ファン６が備えられ、各収集手段２内には超音波振
動装置４が設けられる。

【００２５】このように複数の熱交換機を配置した例の
場合も、熱交換機１ａおよび１ｂのそれぞれに結露した
結露水２０が収集手段２に収集される。この収集された
結露水２０は収集手段２内の超音波振動装置４により気
化され、水蒸気としてホース１４を通して排気管５に集
結され、排気用ファン６により屋外に排出される。

【００２６】（第二実施例）図４は本発明第二実施例の
要部の構成を示す断面図である。

【００２７】本発明第二実施例は、第一実施例における
収集手段２に給水槽７が備えられ、この給水槽７には給
水管８に接続されたボールタップ付止水栓９が設けられ
る。さらに、給水管８には図外の湿度調節器に電気的に
接続された電磁弁１０が設けられる。また、排気管５か
ら分岐し水蒸気を室内に供給する加湿用管路１１が設け
られ、その分岐部に水蒸気の排出通路を切替える切替弁
１２が備えられる。収集手段２と給水槽７との間には、
給水槽７に給水された水を収集手段２に補給する溢水口
１３が設けられる。その他は第一実施例同様に構成され
る。

【００２８】このように構成された本発明第二実施例
は、熱交換機１が冷房および暖房に使用される場合に利
用される。冷房の場合は、給水槽７への給水管８からの
給水を停止し、切替弁１２を図４の破線で示す位置に設
定する。この切替え動作は室内または室外に設けられた
図１に示す操作盤２５を操作することによって行われ
る。

【００２９】外気との温度差により熱交換機１の表面に
発生した結露水は結露水受皿２６に滴下し、排出口２７
から収集手段２内に排出される。この排出された結露水
に超音波振動位置４が振動を与え気化させる。気化され
て水蒸気となった結露水は排気管５内を上昇し、最も高
い入口近傍の位置５ａから落差がつけられた出口５ｂに
向けて排気用ファン６により送り出される。

【００３０】次に、暖房装置として使用する場合の動作
について説明する。この場合は、切替弁１２を図４の実
線で示す位置に設定し、給水管８から給水槽７に給水す
る。給水面が上昇し溢水口１３に達すると溢水して超音
波振動装置４の上面を覆う。この超音波振動装置４と溢
水口１３との位置関係は、あらかじめ超音波振動装置４
の気化効率が最もよくなる水深になるように設定されて
いる。

【００３１】給水槽７内の水位が上昇し溢水口１３の溢
水線近傍に達したときに、ボールタップ付止水栓９が動
作し、給水管８からの給水を停止する。給水の停止は温
度調節器（図示せず）が上限を示す所定値以上になった
ときに、その検出出力を受けた電磁弁１０によっても行
われる。湿度が下限を示す所定値以下になったときの検
出出力により給水が開始される。

【００３２】収集手段２内に供給された水は超音波振動
装置４により気化され、水蒸気となって排気管５内を上
昇し、切替弁１２によって開口された加湿用管路１１の
方向に導入され室内に排出される。超音波振動装置４に
よる気化により収集手段２内の水位が低下すると、それ
に伴って溢水口１３を通じて給水槽７内の水位が低下
し、ボールタップ付止水栓９が動作して気化された分の
水量が補給される。

【００３３】超音波振動装置４、排気用ファン６、電磁
弁１０および切替弁１２は室内または室外に配置された
操作盤２５によって操作される。熱交換機１を複数配置
した場合も図３に示す第一実施例のように配置すること
が可能であり、同様の動作を行うことができる。

【００３４】（第三実施例）図５（ａ）は本発明第三実
施例の要部の構成を示す断面図、（ｂ）はその一部断面
側面図である。

【００３５】本発明第三実施例は、壁掛形および床置形
の熱交換機に適用したもので、第一実施例同様の動作が
行われるが、熱交換機１が壁に接しているために、超音
波振動装置４を内部に備えた収集手段２′も壁に接して
配置することができる。したがって、結露水２０が気化
されて発生した水蒸気は壁を貫通した短い排気管５′に
よって直接室外に排出される。

【００３６】また、排気用ファンを用いて強制的に排出
しようとする場合は、小型のファンで十分排出効果が得
られるので、収集手段２′内部に容易に取付けることが
できる。さらに、加湿の機能をもたせる場合には、第二
実施例の構成をそのまま適用し、収集手段の前面もしく
は側面に水蒸気排出口を設けることにより加湿を行うこ
とができる。加湿用の給水管は壁を貫通させて導入する
ことができるので室内に給水管を露出させることなく設
置することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
交換機の表面に発生する結露水を気化して水蒸気として
取り出すことができるので、狭い天井裏であっても排気
管に落差をもたせることができ、室内に結露水排出のた
めの管路を露出せずに設置することができる。また、そ
れに伴って結露水の排出のためにやむなく小型の熱交換
機を設置して空調能力を落とすようなことをなくすこと
ができる。さらに、暖房時には給水を行い水蒸気を発生
させて室内に供給することができるので、加湿器として
も利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例に係わる空調装置の全体構成
を示す側面断面図。

【図２】本発明第一実施例の要部の構成を示す断面図。

【図３】本発明第一実施例に係わる複数の熱交換機が配
置された例を示す図。

【図４】本発明第二実施例の要部の構成を示す断面図。

【図５】（ａ）は本発明第三実施例の要部の構成を示す
断面図、（ｂ）はその一部断面側面図。

【符号の説明】

１、１ａ １ｂ 熱交換機 ２、２′収集手段 ４ 超音波振動装置 ５、５′排気管 ５ａ 入口近傍の位置 ５ｂ 出口 ６ 排気用ファン ７ 給水槽 ８ 給水管 ９ ボールタップ付止水栓 １０ 電磁弁 １１ 加湿用管路 １２ 切替弁 １３ 溢水口 １４ ホース ２０ 結露水 ２１ 天井板 ２２ 床 ２３ 室外機 ２４ 冷媒配管 ２５ 操作盤 ２６ 結露水受皿 ２７ 排出口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換機と、この熱交換機に温度の高い
   空気が接触して生じる結露水を収集する収集手段と、こ
   の収集手段により収集された結露水に接触しその結露水
   を気化させる超音波振動装置と、この超音波振動装置に
   より気化された水蒸気を排出する排気管とを備えたこと
   を特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記排気管は、その入口近傍の位置が前
   記収集手段により収集された結露水の水面より高く設定
   され、その出口が前記入口近傍の位置より低い位置に設
   定された請求項１記載の空調装置。
3. 【請求項３】 前記熱交換機および前記収集手段が共に
   天井裏に配置された請求項２記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記超音波振動装置に前記結露水とは別
   に水を供給する手段を設け、前記排気管の排出通路に切
   替弁を備え、その切替弁の一方の排出口が空調対象とな
   る室内に開放される請求項１記載の空調装置。
5. 【請求項５】 前記切替弁が、この空調装置の冷暖房切
   替に連動する請求項４記載の空調装置。
6. 【請求項６】 前記熱交換機および前記収集手段がとも
   に空調対象となる室内に配置され、前記排気管が壁を貫
   通する構造である請求項２記載の空調装置。