JPH08178349A - 全熱交換気一体形空調機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドレン配管工事を不要として、据付位置の自
由度を増し、据付作業を容易化、省力化できる全熱交換
気一体形空調機を提供する。 【構成】 熱交換器３で発生したドレン水を、全熱交換
気エレメント２の排気側に設けたドレン蒸発皿９に貯溜
する。このドレン蒸発皿９に設けたヒータ１１によって
貯溜したドレン水を蒸発させ、温排気４３とともに排気
ファン５によって排気ダクト２２から室外５０に排出す
る。冷房運転中にドレン蒸発皿９の水位が許容値以上と
なれば熱交換器３を停止し、水位か低下しないときは異
常を表示する。冷房運転停止時にドレン蒸発皿９の水位
が基準値以下でなければ換気動作を継続し、水位が低下
しないときは異常を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調と共に換気を行
なう全熱交換気一体形空調機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】住宅の高級化あるいは建築技術の進歩等
に伴って、住宅の気密性、断熱性が向上し、近年では高
気密高断熱住宅が増加している。このような住宅では、
その気密性の高さから常に換気を行なう必要があり、特
に室内を密閉する空調時には強制的な機械換気が必要と
なる。

【０００３】そこで考えられたのか、空調と共に換気を
行なう全熱交換気一体形空調機であり、ビルトイン形式
で設置されたこの空調機の室内機の模式図を、図４に示
す。この室内機１において、室内４９からリターンチャ
ンバ２３を介して吸入された室内空気４２の一部分は、
室外から吸入した室外空気４１と全熱交換気エレメント
２で熱交換された後、排気ファン５によって排気側に圧
送され排気ダクト２２を介して室外５０に排出される。
一方、上記室内空気４２の残り部分は、上記全熱交換気
エレメント２で熱交換された室外空気４１と共に空調フ
ァン６で吹出側に圧送され、熱交換器３で熱交換されて
空調空気４５となった後、フレキシブルダクト２５及び
吹出チャンバ２６を介して室内４９に送気される。この
ような動作によって、上記全熱交換気一体形空調機では
空調と共に換気を行なうので、室内を密閉した空調時の
高気密住宅においても、同時に十分な換気を行なうこと
が可能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例に
おいては、冷房動作時に熱交換器３で発生するドレン水
は、その下方に設けたドレンパン７で受けて集め、ドレ
ンホース８を介して、住宅内に設けられたドレン配管３
１を通じて屋外に排出するようにしている。従って、こ
のドレン配管３１にはドレン水を流すための下がり勾配
をつけなければならず、例えば住宅内での配管距離が長
いときには十分な勾配を与えることが困難となる等のた
め、室内機１の設置場所に制約があるという問題があっ
た。

【０００５】また、ドレン水の温度がドレン配管３１の
周囲温度よりも低いために生じる結露を防止するため、
上記ドレン配管３１の外面を断熱材で被覆しなければな
らず、このため工事性に劣るという問題があった。

【０００６】さらに、１台の室外機に対して各室ごとの
室内機を複数台設置するような場合には、ドレン配管３
１は各室ごとに設けなければならず、配管構造が複雑と
なって施工性や保守性に劣るという問題があり、またド
レン水は純粋な水以外に熱交換器３で発生した錆やよご
れ等を含んでいるためドレン配管につまりが生じ、これ
によってドレン水が室内４９に漏水するという問題や、
室内機１と排水口との間に距離があって、しかも配管ス
ペースに制約があるときは露出配管せざるを得ない場合
が生じ、これによって住宅の見栄えが悪くなるという問
題もあった。

【０００７】ところで、上記と同様の問題点に着目し、
その解決を図るためになされた発明の先行例として、例
えば特開平２−２８７０３３号公報、及び特開平５−２
１５３５５号公報記載の装置を挙げることができる。前
者の装置では、空調機下部に貯溜したドレン水を、同じ
く下部に設けたコンプレッサの熱を用いて放散させ、こ
れをダクトを通じて上昇させた後、上記空調機上部に設
けたコンデンサの排熱によって蒸発拡散させて室外へ排
出するようにしている。しかしながらこの構成は、室外
機と室内機との一体型であって、しかもそれらが上下に
配置される間仕切り用の空調機等に適用範囲が限定され
るため、これを全熱交換気一体形空調機全般に適用する
ことはできない。また後者の装置は、ドレンを高吸水性
シートを利用して蒸発させ、これを屋外に排出する構造
のものであるが、この装置は、ドレン配管を不要として
いるものの、新たにドレン排出専用のダクトやファン等
を設けなければならず、これによる工事性の低下が考え
られる。

【０００８】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、ドレン配管を不
要とすることで工事性を向上すると共に、据付位置の自
由度を増し、また、その他ドレン配管に起因する上記の
諸問題を解決しながら、しかもそのためのダクト工事等
の付加工事が不要である全熱交換気一体形空調機を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の全熱交
換気一体形空調機は、室内４９から吸気した室内空気の
一部４２ａと、室外５０から吸気した、上記室内空気４
２よりも温度の高い室外空気４１とを全熱交換気エレメ
ント２で熱交換してそれぞれ温排気４３及び冷給気４４
とし、この温排気４３を排気ファン５で圧送して排気ダ
クト２２から放出する一方、上記室内空気の残り部分４
２ｂを上記冷給気４４と共に熱交換器３で冷却し、これ
を室内４９に送気する全熱交換気一体形空調機の室内機
において、上記熱交換器３で発生したドレン水を集めて
放散するドレン処理機構１０を設け、このドレン処理機
構１０から放散したドレン水を、上記排気ファン５によ
って圧送された上記温排気４３と共に上記排気ダクト２
２から室外５０に排出するようにしたことを特徴として
いる。

【００１０】また請求項２の全熱交換気一体形空調機
は、上記ドレン処理機構１０は、上記熱交換器３で発生
したドレン水を集める集水部７と、上記全熱交換気エレ
メント２よりも排気側に配置され、貯溜したドレン水を
放散する放散部９と、上記集水部７のドレン水を上記放
散部９に導く通路部８からなることを特徴としている。

【００１１】さらに請求項３の全熱交換気一体形空調機
は、上記ドレン処理機構１０の放散部９に貯溜するドレ
ン水を加熱、超音波発振等によって放散させる放散装置
を設けたことを特徴としている。

【００１２】請求項４の全熱交換気一体形空調機は、上
記全熱交換気一体形空調機の運転中に、上記放散部９の
水位が許容値以上である許容超過を検知したときは、上
記熱交換器３の動作を停止し、さらに一定時間以上、上
記許容超過が継続した場合には上記許容超過を外部に通
報する制御装置を備えたことを特徴としている。

【００１３】請求項５の全熱交換気一体形空調機は、上
記全熱交換気一体形空調機の運転を停止する場合、上記
熱交換器３の動作を停止し、その後一定時間以内に上記
放散部９の水位が基準値以下であることを検知したとき
は、他の動作を停止して上記運転を停止する一方、上記
一定時間以内に上記放散部９の水位が基準値以下となら
ない基準超過を検知したときは、この基準超過を外部に
通報する制御装置を備えたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】上記請求項１の全熱交換気一体形空調機では、
ドレン処理機構１０から放散したドレン水を、温排気４
３とともに排気ファン５によって排気ダクト２２から室
外５０に排出するようにしている。従って、放散したド
レン水の再凝縮を温排気４３の熱量によって防止しつ
つ、従来から設けられている上記排気ファン５と排気ダ
クト２２とによってドレン水を室外５０に排出すること
ができるので、従来のドレン配管３１を不要として上記
の目的を達成しながら、付加工事を不要とすることが可
能となる。

【００１５】また請求項２の全熱交換気一体形空調機で
は、貯溜したドレン水を放散させる上記ドレン処理機構
１０の放散部９を、全熱交換気エレメントよりも排気側
に配置するようにしている。従って、温排気４３の有す
る熱によってドレン水を上記放散部９から放散させるこ
とができるので、ドレン水の排出をさらに促進すること
が可能となる。

【００１６】さらに請求項３の全熱交換気一体形空調機
では、上記放散部９に貯溜するドレン水を、加熱、超音
波発振等を用いた放散装置１１によって放散させるよう
にしている。従って、ドレン水の放散が確実となり、一
段と効率よくドレン水を排出することが可能となる。

【００１７】請求項４の全熱交換気一体形空調機では、
上記放散部９の水位が一定値以上となったときは熱交換
器３の動作を停止し、さらにこの状態が一定時間以上継
続したときは、異常を外部に通報するようにしている。
従って、許容量以上のドレン水の発生が生じないので、
漏水等の不具合を未然に防止することが可能であり、ま
た使用者等はその異常の発生を知って修理、調整等の対
応を採ることが可能となる。

【００１８】請求項５の全熱交換気一体形空調機では、
空調運転の停止時には熱交換器３を停止し、その後一定
時間以内に上記放散部９の水位が基準値以下となったと
きには排気ファン５等の他の動作を停止するが、そうで
ないときは異常を外部に通報するようにしている。従っ
て、運転停止時には確実に放散部９に貯溜するドレン水
を減少させておくことができるので、漏水等の不具合を
未然に防止することが可能であり、また、使用者等は異
常の発生を知って修理、調整等の対応を採ることが可能
となる。

【００１９】

【実施例】次に、この発明の全熱交換気一体形空調機の
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例におけるビルト
イン方式の室内機１を模式的に示す斜視図であり、図２
は、上記室内機１を住宅の天井に設置した例を示す模式
図である。両図において２は全熱交換気エレメント、３
は熱交換器、４は給気ファン、５は排気ファン、そして
６は空調ファンである。またドレン処理機構１０は、そ
の集水部としてのドレンパン７と、放散部としてのドレ
ン蒸発皿９と、通路部としてのドレンホース８とからな
り、さらに上記ドレン蒸発皿９には放散装置としてのヒ
ータ１１と、貯溜したドレン水の水位異常を検知するフ
ロートスイッチ１２とが設けられている。さらに上記室
内機１は、給気ダクト２１と排気ダクト２２とによっ
て、室外５０と接続される一方、リターンチャンバ２３
とフレキダクト２５及び吹出チャンバ２６とによって室
内４９と接続されている。なお、図において２４は天井
に設置される吸込パネルであり、２７は室内機１を住宅
に取付けるための取付具である。

【００２１】次に、上記室内機１の構成を、冷房時の動
作と共に説明する。まず、空調ファン６によって室内機
１の下方からリターンチャンバ２３を介して吸気された
室内空気４２は、その一部４２ａが排気ファン５によっ
て全熱交換気エレメント２へ導かれる。そして、室外５
０からは給気ファン４によって室外空気４１が給気ダク
ト２１を介して吸気され、上記全熱交換気エレメント２
へ圧送される。上記室内空気の一部４２ａと上記室外空
気４１とはこの全熱交換気エレメント２で熱交換され、
冷房時においては通常は室内空気４２よりも室外空気４
１の方が温度が高いため、上記熱交換された室内空気の
一部４２ａと熱交換された室外空気４１とは、それぞれ
温排気４３及び冷給気４４となる。そして、この温排気
４３は排気ファン５によって排気ダクト２２を介して室
外５０へ排気される一方、上記冷給気４４は吸気した室
内空気４２の残り部分４２ｂとともに空調ファン６で熱
交換器３へ圧送され、この熱交換器３で冷却され空調空
気４５となった後、フレキダクト２５及び吹出チャンバ
２６を介して室内４９に送気される。

【００２２】以上に冷房時の動作を説明したが、暖房運
転については、図示しない室外機の四路切換弁を切換え
て冷媒の循環を変更する等して、熱量の授受を上記冷房
運転時とは逆にすることによって行なうことができる。

【００２３】このように全熱交換気一体形空調機では、
吸入した室内空気４２の一部４２ａを室外５０に排気す
るとともに、室外５０から吸入した室外空気４１と上記
室内空気４２の残り部分４２ｂとを空調空気４５として
室内４９に送気することによって、空調と同時に換気を
も行なうことができるようになっている。

【００２４】次に、ドレン水の処理機構について説明す
る。上記冷房運転を連続して行なった場合には、上記熱
交換器３に結露を生じ、さらにこれら多数の結露が凝縮
してドレン水となる。そこでこのドレン水を上記熱交換
器３の下方に設けたドレンパン７で受けて集め、下がり
勾配をつけたドレンホース８を通じて、上記全熱交換気
エレメント２の排気側（排気ファン５の前位の位置）に
設けたドレン蒸発皿９に貯溜する。そしてこのドレン蒸
発皿９にはヒータ１１が設けられており、このヒータ１
１によって上記ドレン蒸発皿９に貯溜したドレン水を蒸
発させるようにしている。そして蒸発したドレン水は、
上記排気ファン５によって温排気４３と共に室外５０に
排出される。

【００２５】ところで上記ドレン蒸発皿９は、図１又は
図２に示すように、全熱交換気エレメント２の排気側に
配置されている。このため、上記ドレン蒸発皿９の周囲
は上記温排気４３とほぼ等しい比較的高温となってお
り、従って、ヒータ１１で蒸発させたドレン水が再びこ
の周囲で液化することなく、確実に放散させることがで
きる。また、上記排気ダクト２２の中も上記温排気４３
と共に通過するから、ダクト中ての再液化を防止するこ
とができ、確実に室外５０へドレン水を排出することが
できる。

【００２６】さらに、図１に示すように、上記ドレン蒸
発皿９にはフロートスイッチ１２を設けて、その水位が
基準値以上あるいは許容値以上になったことを検知する
ことができるようにしている。そしてこのフロートスイ
ッチ１２と、図示しない電装品箱中のマイクロコンピュ
ータ等とによって制御装置を構成している。

【００２７】図３に、この制御装置の動作をフローチャ
ートで示している。なお、ここで「換気ファン」とは、
給気ファン４及び排気ファン５及び空調ファン６を総称
するものである。まずステップＳ１で冷房運転がスター
トすると、ステップＳ２においてフロートスイッチ１２
を用いてドレン蒸発皿９の水位を確認する。この時に水
位が許容値以上でなければステップＳ３を経てステップ
Ｓ４で冷房運転の停止を判別するまでこのループを循環
する。

【００２８】上記ステップＳ２でドレン蒸発皿９の水位
が許容値以上であれば、ステップＳ６において、これ以
上のドレン水が発生しないように熱交換器３の運転を停
止する。そしてステップＳ８からステップＳ２へと戻
り、再びドレン蒸発皿９の水位を確認することを繰返
し、第１基準時間ｔ_１以上の間、上記水位が許容値以上
である状態が継続すれば、ステップＳ７からステップＳ
９へと進み、換気ファンを停止して不測の事態の発生を
回避し、さらにドレン異常が生じたことを表示して外部
の使用者等に通報する。

【００２９】上記ステップＳ４で冷房運転の停止を判別
したときは、ステップＳ１０で上記ステップＳ２と同様
にドレン水位を確認する。ここで許容値以下であれば換
気ファンを停止するが、そうでない時はそのまま換気フ
ァンを動作させながら上記ステップＳ１０へ戻り、さら
に第２基準時間ｔ_２以上経過してもドレン水位が上記基
準値以下にならない場合は換気ファンを停止し、ドレン
異常が生じたことを表示して、使用者等に通報する。

【００３０】上記の制御によって、ドレン水がドレン蒸
発皿９からあふれて漏水を起こす等の不具合を未然に防
止することができ、また、使用者等は表示によってドレ
ン異常を知り、修理、調整等の対応を採ることができる
ようになる。

【００３１】以上にこの発明の具体的な実施例について
説明したが、この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更して実施すること
ができる。例えば上記実施例ではビルトイン方式の空調
機としたが、全熱交換気一体形空調機であればこれに限
るものてはない。またドレン水を放散させるためにヒー
タ１１を設けたが、これは例えば、冷媒再熱、電気分解
あるいは超音波発振等を利用するものてあってもよく、
また、場合によっては温排気４３の熱量のみによるもの
であってもよい。さらに、これらの放散装置１１はこの
実施例のようにドレン蒸発皿９に設けるのでなく、その
上方や側方から熱等を与えるようにしたものであっても
よい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の全熱交換気一体形空調機で
は、ドレン処理機構から放散したドレン水を、温排気と
ともに排気ファンによって排気ダクトから室外に排出す
るようにしている。従って、温排気の熱量によって放散
したドレン水の再凝縮を防止しつつ、従来から設けられ
ている上記排気ファンと排気ダクトとによってドレン水
を室外に排出することができるので、ドレン配管を不要
として上記の目的を達成しながら、付加工事を不要とす
ることが可能となる。そしてこれによって据付作業が容
易化し、その省力化を図ることが可能となる。

【００３３】また請求項２の全熱交換気一体形空調機で
は、貯溜したドレン水を放散させる上記ドレン処理機構
の放散部を、全熱交換気エレメントよりも排気側に配置
するようにしている。従って、温排気の有する熱によっ
てドレン水を上記放散部から放散させることができるの
で、ドレン水の排出をさらに促進することが可能とな
る。

【００３４】さらに請求項３の全熱交換気一体形空調機
では、上記放散部に貯溜するドレン水を、加熱、超音波
発振等を用いた放散装置によって放散させるようにして
いる。従って、ドレン水の放散が確実となり、一段と効
率よくドレン水を排出することが可能となる。

【００３５】請求項４の全熱交換気一体形空調機では、
上記放散部の水位が一定値以上となったときは熱交換器
を停止し、さらにこの状態が一定時間以上継続したとき
は、異常を外部に通知するようにしている。従って、許
容量以上のドレン水の発生が生じないので、漏水等の不
具合を未然に防止することが可能であり、また使用者等
はその異常の発生を知って修理、調整等の対応を採るこ
とが可能となる。

【００３６】請求項５の全熱交換気一体形空調機では、
空調運転の停止時には熱交換器を停止し、その後一定時
間以内に上記放散部の水位が基準値以下となったときに
は排気ファン等の他の動作を停止するが、そうでないと
きは異常を外部に通報するようにしている。従って、運
転停止時には確実に放散部に貯溜するドレン水を減少さ
せておくことができるので、漏水等の不具合を未然に防
止することが可能であり、また、使用者等は異常の発生
を知って修理、調整等の対応を採ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例におけるビルトイン形室内
機を模式的に示す斜視図である。

【図２】上記装置を住宅の天井に設置した状態を示す模
式図である。

【図３】制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】従来例におけるビルトイン形室内機を住宅の天
井に設置した状態を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 全熱交換気エレメント ３ 熱交換器 ５ 排気ファン ７ ドレンパン（集水部） ８ ドレンホース（通路部） ９ ドレン蒸発皿（放散部） １０ ドレン処理機構 ２２ 排気ダクト ４１ 室外空気 ４２ 室内空気 ４３ 温排気 ４４ 冷給気 ４９ 室内 ５０ 室外

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内（４９）から吸気した室内空気の一
   部（４２ａ）と、室外（５０）から吸気した、上記室内
   空気（４２）よりも温度の高い室外空気（４１）とを全
   熱交換気エレメント（２）で熱交換してそれぞれ温排気
   （４３）及び冷給気（４４）とし、この温排気（４３）
   を排気ファン（５）で圧送して排気ダクト（２２）から
   放出する一方、上記室内空気の残り部分（４２ｂ）を上
   記冷給気（４４）と共に熱交換器（３）で冷却し、これ
   を室内（４９）に送気する全熱交換気一体形空調機の室
   内機において、上記熱交換器（３）で発生したドレン水
   を集めて放散するドレン処理機構（１０）を設け、この
   ドレン処理機構（１０）から放散したドレン水を、上記
   排気ファン（５）によって圧送された上記温排気（４
   ３）と共に上記排気ダクト（２２）から室外（５０）に
   排出するようにしたことを特徴とする全熱交換気一体形
   空調機。
2. 【請求項２】 上記ドレン処理機構（１０）は、上記熱
   交換器（３）で発生したドレン水を集める集水部（７）
   と、上記全熱交換気エレメント（２）よりも排気側に配
   置され、貯溜したドレン水を放散する放散部（９）と、
   上記集水部（７）のドレン水を上記放散部（９）に導く
   通路部（８）からなることを特徴とする請求項１の全熱
   交換気一体形空調機。
3. 【請求項３】 上記ドレン処理機構（１０）の放散部
   （９）に貯溜するドレン水を加熱、超音波発振等によっ
   て放散させる放散装置を設けたことを特徴とする請求項
   ２の全熱交換気一体形空調機。
4. 【請求項４】 上記全熱交換気一体形空調機の運転中
   に、上記放散部（９）の水位が許容値以上である許容超
   過を検知したときは、上記熱交換器（３）の動作を停止
   し、さらに一定時間以上、上記許容超過が継続した場合
   には上記許容超過を外部に通報する制御装置を備えたこ
   とを特徴とする請求項２又は３の全熱交換気一体形空調
   機。
5. 【請求項５】 上記全熱交換気一体形空調機の運転を停
   止する場合、上記熱交換器（３）の動作を停止し、その
   後一定時間以内に上記放散部（９）の水位が基準値以下
   であることを検知したときは、他の動作を停止して上記
   運転を停止する一方、上記一定時間以内に上記放散部
   （９）の水位が基準値以下とならない基準超過を検知し
   たときは、この基準超過を外部に通報する制御装置を備
   えたことを特徴とする請求項２、３又は４の全熱交換気
   一体形空調機。