JPH10246459A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮水振り掛け方式により凝縮水を処理する
ものであって、室外側熱交換器を腐食させることなく蒸
発性能を発揮することができると同時に、組立て面やコ
スト面でもきわめて有利な「空気調和装置」を提供す
る。 【解決手段】 空気調和装置の凝縮水蒸発手段２４は、
前記室外側ユニット５内に設けられる室外側熱交換器７
の伝熱用フィンの一端から空気通過下流側に伸延して一
体的に形成されドレンホース４からの凝縮水が流下され
る突出部５０ａを有する。この突出部５０ａは、その上
面が空気通過下流側に向けて低くなるように傾斜して構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凝縮水を蒸発させ
て処理するいわゆるノンドレン機構を備えた空気調和装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置から発生する凝縮
水は、空気調和装置を設置する場所によっては、空気調
和装置自体がこれを蒸発処理しなければならないことが
ある。例えば、高層階のマンションのベランダ等に空気
調和装置が設置されている場合には、凝縮水をたれ流す
と、下層階の住人に迷惑が掛かる虞れがあることから、
空気調和装置自体が凝縮水を蒸発処理する必要がある。

【０００３】従来から行なわれている凝縮水を蒸発処理
する手段としては、例えば、超音波振動子を利用して凝
縮水を霧状とし、これをファンにより外部に放散させる
ようにしたもの（特開平６−３３１，１６１号公報、特
開平１−２６０，２５４号公報等参照）、回転する帯状
の吸水性フィルターにより吸い上げた凝縮水を熱交換器
からの熱風を利用して蒸発させるようにしたもの（特開
平２−２５９，３４１号公報等参照）、凝縮水を室外側
熱交換器に振り掛け、その熱を利用して蒸発させるよう
にしたもの（特開昭４９−４３，４２９号公報、特開昭
４９−４５，５４８号公報等参照）等がある。

【０００４】このような凝縮水の蒸発処理手段の内、超
音波振動子や吸水性フィルターを利用するものは、装置
が高価なものとなるのみでなく、空気調和装置の冷房性
能を低下させる虞れもあり、実用性に乏しいという不具
合がある。

【０００５】一方、凝縮水振り掛け方式は、前２者に比
し、コスト的に有利で、実用的にも優れたものである。
図８は、従来の凝縮水振り掛け方式の空気調和装置の一
例を示している。この空気調和装置は、室内側ユニット
１に設けられた室内側熱交換器２から滴下された凝縮水
を室内側ドレンパン３により受け、該室内側ドレンパン
３内の凝縮水をドレンホース４により室外側ユニット５
に設けた滴下ノズル１１に導く。そして、この凝縮水
を、滴下ノズル１１から、室外側ユニット５内に設けた
室外側熱交換器７の上部に滴下させ、室外側熱交換器７
の熱により凝縮水を蒸発させ、室外側ファン８により外
部に放散させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
凝縮水振り掛け方式の空気調和装置にあっては、室外側
熱交換器７は、冷媒が流れる冷媒管と伝熱を良くするた
めの伝熱用フィンとを有しており、このようなものに直
接凝縮水を振り掛けると、凝縮水中に含まれる成分によ
っては、熱交換器自体が腐食する虞れがある。特に冷媒
管が腐食すると冷媒が抜ける虞れがあるため好ましくな
いという問題があった。

【０００７】これに対し、本出願人は先に、多数の樋状
プレートと分岐プレートとからなる乾燥用の凝縮水蒸発
手段を室外側熱交換器の空気吹出し側に隣接して設け、
これに凝縮水を振り掛けて蒸発処理するようにした技術
を提案している（特開平７−２３４，０５５号参照）。
このようにすれば、室外側熱交換器が腐食することな
く、長期にわたり安定的に凝縮水を蒸発させることがで
きる。

【０００８】しかしながら、乾燥用の前記凝縮水蒸発手
段は、室外側熱交換器を通過する空気と凝縮水との間の
いわば熱交換器となるものであって、当然ながら空気と
接触する表面積を広く確保することができる構造を採る
必要があり、このようなものを室外側熱交換器とは別に
新たに設けることは、コスト高を招くとともに、組立作
業工数が増加するという欠点をも有していた。

【０００９】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、凝縮水振り掛け方式により凝
縮水を処理するものであって、室外側熱交換器を腐食さ
せることなく蒸発性能を発揮することができると同時
に、組立て面やコスト面でもきわめて有利な空気調和装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【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に記載の発明は、室内側ユニットに設けら
れた室内側熱交換器からの凝縮水を室内側ドレンパンに
より受け、該室内側ドレンパン内の凝縮水をドレンホー
スにより室外側ユニットに導き、該室外側ユニットに設
けられた凝縮水蒸発手段により前記凝縮水を蒸発させる
ようにした空気調和装置において、前記凝縮水蒸発手段
は、前記室外側ユニット内に設けられる室外側熱交換器
の伝熱用フィンの一端から空気通過下流側に伸延して形
成され前記ドレンホースからの凝縮水が流下される突出
部を有すること特徴とする。この発明にあっては、ドレ
ンホースからの凝縮水は、室外側熱交換器の伝熱用フィ
ンの一端から伸延して形成される突出部の上に流下す
る。伝熱用フィンの突出部に導かれた凝縮水は、この突
出部が室外側熱交換器の空気通過下流側に位置している
ことも手伝って、室外側熱交換器の方に流れることなく
突出部の表面のみを伝わって順次略下方に流れる。室外
側熱交換器の表面は比較的高温になっているので、この
熱によって凝縮水は、流下する途中で加熱されて蒸発す
る。

【００１１】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の空気調和装置において、前記突出部は、その上面
が空気通過下流側に向けて低くなるように傾斜している
こと特徴とする。この発明にあっては、突出部の上に流
下した凝縮水が室外側熱交換器の方へはねかかったり流
れたりすることが確実に防止される。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記請求項１に
記載の空気調和装置において、前記凝縮水蒸発手段は、
前記室外側熱交換器の上方に配置され前記ドレンホース
からの凝縮水を貯溜する室外側上部ドレンパンと、前記
突出部により蒸発されずに流下した凝縮水を集める室外
側下部ドレンパンとを有すること特徴とする。この発明
にあっては、室外側上部ドレンパン内の凝縮水を伝熱用
フィンの突出部に分流して流すことが可能となるので蒸
発箇所が増え、より蒸発性能が高められる。また、突出
部を流下した凝縮水が、完全に蒸発されない場合であっ
ても、これを室外側下部ドレンパンが貯溜するようにし
ているので、凝縮水が不必要に外部に漏れることがな
い。

【００１３】請求項４に記載の発明は、上記請求項３に
記載の空気調和装置において、前記凝縮水蒸発手段は、
前記室外側下部ドレンパン内の凝縮水を直接あるいは一
旦ドレンタンクに貯溜し、ポンプにより前記室外側上部
ドレンパンに戻すようにしたこと特徴とする。この発明
にあっては、室外側下部ドレンパン内に溜まった凝縮水
は、ポンプにより室外側上部ドレンパンに戻され、凝縮
水蒸発手段を循環して流れることになり、凝縮水の蒸発
性能がさらに高められることになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に
係る空気調和装置を示す外観図、図２は、同実施の形態
の内部構成を示す概略構成図、図３は、図２のＡ−Ａ線
に沿う概略断面図、図４は同実施の形態の凝縮水蒸発手
段を室外側熱交換器と共に示す概略斜視図、図５は図４
の左手前から見た側面図である。なお、以下の説明に当
たっては、図８に示す部材と共通する部材には同一符号
を使用することがある。

【００１５】本実施の形態の空気調和装置２０は、図１
に示すように、室内Ｒに設けられた室内側ユニット１
と、屋外に設けられた室外側ユニット５とを有してい
る。この空気調和装置２０は、窓の桟に取り付けた取付
装置１０の支持台に室外側ユニット５を設置するように
した窓掛け方式と称されるものである。窓掛け方式は、
省スペース化を図ることができること、および使用者自
らが据付可能なこと等の特徴を備え、室外側ユニット５
をこの形態で据え付ける場合には、凝縮水を下方にたれ
流すことはできず、いわゆるノンドレン機構を室外側ユ
ニット５に備える必要がある。

【００１６】図２に示すように、室内側ユニット１は、
発泡スチロールなどからなる断熱材が内周面に張られた
ケーシング２１内に、室内側熱交換器２と、室内側フア
ン（クロスフローファン）２２と、室内側熱交換器２か
ら滴下された凝縮水を受ける室内側ドレンパン３が設け
られている。

【００１７】室外側ユニット５は、ケーシング２３内
に、コンプレッサ６と、室外側熱交換器７と、室外側フ
ァン（クロスフローファン）８と、ファン駆動用モータ
９の他に、凝縮水蒸発手段２４が設けられている。

【００１８】ケーシング２３内は、室外側熱交換器７お
よび室外側ファン８を配置する上部室２５と、コンプレ
ッサ６およびファン駆動用モータ９を配置する下部室２
６との上下２室に区画されている。室外側熱交換器７と
の間で熱交換する冷却風の通路を形成するため、上部室
２５内には上部スクロール２７と、下部スクロール２８
とが設けられている。下部スクロール２８によって、ケ
ーシング２３内が上部室２５と下部室２６とに区画され
ている。下部室２６はコンプレッサ６やモータ９が配置
されて比較的高温になるが、ケーシング２３の適宜箇所
にグリル２９を設け、ファンの負圧によって風を吸い込
みコンプレッサ６等を冷却する。

【００１９】図３にも示すように、ケーシング２３の前
面には空気流入口３０が上部室２５内に臨むように開口
され、この空気流入口３０に近接して室外側熱交換器７
が配置されている。室外側ファン８の回転に伴って空気
流入口３０から上部室２５内に取り込まれた空気は、室
外側熱交換器７内を流れる冷媒との間で熱交換を行った
後に、ケーシング２３の一側面に開口した空気流出口３
１から外部に放出される。

【００２０】上部スクロール２７の上面側には、前記室
内側ドレンパン３からドレンホース４を通って導かれた
凝縮水を貯溜する室外側上部ドレンパン３５が一体的に
設けられている。また、下部スクロール２８の上面側に
は、蒸発されずに落下した凝縮水を集めると共に空気流
入口３０や空気流出口３１を通って侵入した雨水などを
捕捉する室外側下部ドレンパン３６が一体的に設けられ
ている。さらに、下部室２６には、グリル２９を通って
侵入した雨水などを捕捉するドレンタンク３７が設けら
れている。そして、室外側下部ドレンパン３６は、ドレ
ンタンク３７とパイプ４０により連通され、該ドレンタ
ンク３７内に貯溜された凝縮水や雨水は、ポンプＰによ
りパイプ４１を通って室外側上部ドレンパン３５に戻さ
れるようになっている。

【００２１】図示する実施の形態における凝縮水蒸発手
段２４は、室外側熱交換器７の伝熱用フィン５０の一端
から空気通過下流側に伸延して形成された突出部５０ａ
を有している。室外側上部ドレンパン３５の底部には、
突出部５０ａの直上方に位置する流出孔４６が開設され
ており、したがって、室外側上部ドレンパン３５内の凝
縮水は突出部５０ａの上に流下される。流出孔４６は少
なくとも１つ以上設けられており、室外側上部ドレンパ
ン３５内の凝縮水を伝熱用フィン５０の突出部５０ａに
分流して流すことが可能となるので蒸発箇所が増え、よ
り蒸発性能が高められる。また、突出部５０ａを流下し
た凝縮水が、完全に蒸発されない場合であっても、これ
を室外側下部ドレンパン３６が貯溜するようにしている
ので、凝縮水が不必要に外部に漏れることがない。な
お、この流出孔４６からの凝縮水を突出部５０ａに確実
に導くガイドを設けるようにしてもよい。

【００２２】室外側熱交換器７は、図４および図５に示
すように、冷媒が流れる複数本のチューブ４９と、各チ
ューブ４９の間に配置される複数の伝熱用フィン５０と
を備える。なお、これらチューブおよび伝熱用フィン
は、図中その設置数や大きさ等に関し簡略図示してい
る。

【００２３】本実施の形態の室外側熱交換器７は、いわ
ゆるコルゲート・フィン型の熱交換器である。すなわ
ち、チューブ４９にはアルミニウム材料の押し出し成形
による多孔チューブ、伝熱用フィン５０にはアルミニウ
ム材料からなるコルゲート状のフィンが使用されてお
り、ロー付けにより接合されている。

【００２４】一方、各チューブ４９の上下端は、それぞ
れ上タンク５１、下タンク５２に連結されている。循環
する冷媒は、上タンク５１に流入した後各チューブ４９
を通って下タンク５２に向けて送られ、下タンク５２か
ら流出する。

【００２５】また、伝熱用フィン５０の一端から伸延し
て一体的に形成された突出部５０ａの上面は、空気通過
下流側に向けて低くなるように傾斜している。このよう
にして、突出部５０ａの上に流下される凝縮水が、途中
で室外側熱交換器７のチューブ４９の方に流れることな
く、確実に突出部５０ａの表面のみを伝わるように構成
されている。

【００２６】次に、作用を説明する。エアコンスイッチ
をオンし、コンプレッサ６を駆動すると、図２におい
て、コンプレッサ６から吐出された高温高圧の冷媒は、
まず室外側熱交換器７に導かれ、ここにおいて室外空気
と熱交換されて冷却される。そして、この室外側熱交換
器７により液化された冷媒は、図外の膨張弁により低温
低圧状態とされた後に、室内側熱交換器２に導かれ、こ
こで室内空気と熱交換され、室内空気を冷却する。この
結果、室内側熱交換器２においては、室内空気中に含ま
れている水分が該熱交換器の表面に凝縮され、室内側ド
レンパン３に滴下する。

【００２７】この凝縮水は、室内側ドレンパン３からド
レンホース４により室外側上部ドレンパン３５に導か
れ、凝縮水蒸発手段２４により蒸発される。つまり、室
外側上部ドレンパン３５に導かれた凝縮水は、この室外
側上部ドレンパン３５の流出孔４６から室外側熱交換器
７の空気通過下流側に位置する伝熱用フィン５０の突出
部５０ａの上に流下する。伝熱用フィン５０の突出部５
０ａに導かれた凝縮水は、図４中矢印で示すように突出
部５０ａの表面を伝わって順次略下方に流れる。室外側
熱交換器７の表面は比較的高温になっているので、この
熱によって凝縮水は、流下する途中で加熱されて蒸発す
る。

【００２８】また、室外側ファン８は、クロスフローフ
ァンにより構成されているために、室外側熱交換器７か
ら吐出される高温空気は、風量の割りには風速が低くな
る。したがって、伝熱用フィン５０の突出部５０ａに付
着した凝縮水が室外側下部ドレンパン３６に飛散する量
は少なく、多量に蒸発されることになる。

【００２９】この凝縮水蒸発手段２４によって蒸発され
ない凝縮水は、室外側下部ドレンパン３６よりパイプ４
０を通ってドレンタンク３７に導かれ、ポンプＰにより
パイプ４１を通って室外側上部ドレンパン３５に戻さ
れ、再度伝熱用フィン５０の突出部５０ａに流下される
ことよって蒸発される。

【００３０】このように本実施の形態によれば、伝熱用
フィン５０の突出部５０ａが室外側熱交換器７の空気通
過下流側に位置していることも手伝って、突出部５０ａ
の上に流下した凝縮水は、チューブ４９の方に流れるこ
となく突出部５０ａの表面のみを伝わって流れる。した
がって、凝縮水がチューブ４９やこれとの接合部近傍の
伝熱用フィン５０に振り掛かって熱交換器自体が腐食す
る虞れを防止しつつ、凝縮水の蒸発性能を発揮させるこ
とができる。

【００３１】しかも、突出部５０ａの上面を空気通過下
流側に向けて低くなるように傾斜させたので、突出部５
０ａの上に流下した凝縮水がチューブ４９の方へはねか
かったり流れたりすることを確実に防止することができ
る。

【００３２】さらに、室外側熱交換器とは別個の新たな
熱交換器とも言うべき凝縮水蒸発手段を設ける必要がな
いため、きわめて低コストであり、従来と同じように室
外側熱交換器を組み付ける作業だけでよいので組立作業
工数も増加しないという利点を有している。

【００３３】図６は別の実施の形態の凝縮水蒸発手段を
室外側熱交換器と共に示す部分斜視図である。この実施
の形態の室外側熱交換器７は、いわゆるフィン＆チュー
ブ型の熱交換器である点で図４に示すものと相違してい
る。すなわち、チューブ４９には一般に銅管、伝熱用フ
ィン５０にはアルミニウム材料からなるプレート状のフ
ィンが使用されており、フィンにチューブを挿入した後
にチューブを拡管し、機械的に接合されている。

【００３４】図示のように、伝熱用フィン５０の一端か
ら伸延して一体的に形成された突出部５０ａは、水平に
配置されるチューブ４９の挿入孔近傍のプレート状のフ
ィンに対し、折曲線５０ｂから空気通過下流側に向けて
低くなるように折り曲げられている。したがって結果的
には、突出部５０ａの上面は空気通過下流側に向けて低
くなるように傾斜する。但し、図４に示した場合と同様
に、突出部５０ａを含め伝熱用フィン５０の全体を傾斜
させるように構成してもよい。なお、室外側熱交換器７
の通気抵抗を極力低下させないようにするためには、基
本的に伝熱用フィン５０の面は水平にし、折曲線５０ｂ
で折り曲げて突出部５０ａの部分のみ傾斜させる方が好
ましいが、突出部５０ａの傾斜は凝縮水のチューブ４９
近傍への流れ込みを防止するために必要最小限で済むこ
とを考えれば、上記いずれの構成を採用することも可能
である。

【００３５】この本実施の形態によっても、伝熱用フィ
ン５０の突出部５０ａの上に流下した凝縮水は、チュー
ブ４９の方に流れることなく図中矢印で示す方向に突出
部５０ａの表面のみを伝わって流れ、前述した実施の形
態と同様な効果を得ることができる。

【００３６】図７はさらに別の実施の形態の凝縮水蒸発
手段を室外側熱交換器と共に示す部分斜視図である。こ
の実施の形態の室外側熱交換器７は、図６に示したもの
と同じタイプのいわゆるフィン＆チューブ型の熱交換器
であるが、冷媒の流れが水平方向である点で図６に示す
ものと相違している。

【００３７】プレート状のフィン５０は、その平担面が
鉛直面をなすように配置されている。この場合には、伝
熱用フィン５０の突出部５０ａの上方先端部のかどを図
示のように切り欠くことによって、突出部５０ａの上面
を空気通過下流側に向けて低くなるように傾斜させる構
成を採ることができる。プレート状の各フィンの間の隙
間は実際上ごく僅かであり、室外側上部ドレンパン３５
の流出孔４６から流下する凝縮水は、伝熱用フィン５０
の突出部５０ａに良好に捕捉されると共に、蒸発処理さ
れなかった場合であっても、ポンプＰにより室外側上部
ドレンパン３５に戻され、再度伝熱用フィン５０の突出
部５０ａに向けて流下される。この本実施の形態によっ
ても、伝熱用フィン５０の突出部５０ａの上に流下した
凝縮水は、チューブ４９の方に流れることなく図中矢印
で示す方向に突出部５０ａの表面のみを伝わって流れ、
上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。

【００３８】本発明は、上述した発明の形態のみに限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲
内において種々改変することができる。例えば、上述し
た実施の形態では、図４および図５に示すコルゲート・
フィン型の室外側熱交換器７として、冷媒が上タンク５
１から多数の独立したチューブを通って下タンク５２に
流れるいわゆるマルチフロータイプのものについて説明
したが、チューブを蛇行状に曲げてその間にフィンを挿
入して接合したいわゆるサーペンタインタイプのものに
も適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、突出部の上に流下した凝縮水は、室外側熱
交換器の方に流れることなく突出部の表面のみを伝わっ
て流れるので、凝縮水が室外側熱交換器の配管やこれと
の接合部近傍の伝熱用フィンに振り掛かって熱交換器自
体が腐食する虞れを防止しつつ、凝縮水の蒸発性能を発
揮させることができる。また、室外側熱交換器とは別個
の新たな熱交換器とも言うべき凝縮水蒸発手段を設ける
必要がないためきわめて低コストであり、しかも従来と
同じように室外側熱交換器を組み付ける作業だけでよい
ので組立作業工数も増加しないという利点がある。ま
た、請求項２に記載の発明によれば、突出部の上面を空
気通過下流側に向けて低くなるように傾斜させたので、
突出部の上に流下した凝縮水が室外側熱交換器の方へは
ねかかったり流れたりすることを確実に防止でき、した
がって、凝縮水が振り掛かって熱交換器自体が腐食する
事態をより確実に防止することができる。また、請求項
３に記載の発明によれば、凝縮水を伝熱用フィンの突出
部に分流して流すことが可能となるので蒸発箇所が増
え、蒸発性能が高められる。また、凝縮水が不必要に外
部に漏れることを防止できる。また、請求項４に記載の
発明によれば、凝縮水を室外側上部ドレンパンに戻すよ
うにしたので、より高蒸発性能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示
す外観図である。

【図２】 同実施の形態の内部構成を示す概略構成図で
ある。

【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。

【図４】 同実施の形態の凝縮水蒸発手段を室外側熱交
換器と共に示す概略斜視図である。

【図５】 図４の左手前から見た側面図である。

【図６】 別の実施の形態の凝縮水蒸発手段を室外側熱
交換器と共に示す部分斜視図である。

【図７】 さらに別の実施の形態の凝縮水蒸発手段を室
外側熱交換器と共に示す部分斜視図である。

【図８】 従来の空気調和装置の内部構成を示す概略説
明図である。

【符号の説明】

１…室内側ユニット、 ２…室内側熱交換器、 ３…室内側ドレンパン、 ４…ドレンホース、 ５…室外側ユニット、 ７…室外側熱交換器、 ２４…凝縮水蒸発手段、 ３５…室外側上部ドレンパン、 ３６…室外側下部ドレンパン、 ３７…ドレンタンク、 ５０…伝熱用フィン、 ５０ａ…突出部、 Ｐ…ポンプ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内側ユニット(1) に設けられた室内側
   熱交換器(2) からの凝縮水を室内側ドレンパン(3) によ
   り受け、該室内側ドレンパン(3) 内の凝縮水をドレンホ
   ース(4) により室外側ユニット(5) に導き、該室外側ユ
   ニット(5) に設けられた凝縮水蒸発手段(24)により前記
   凝縮水を蒸発させるようにした空気調和装置において、 前記凝縮水蒸発手段(24)は、前記室外側ユニット(5) 内
   に設けられる室外側熱交換器(7) の伝熱用フィン(50)の
   一端から空気通過下流側に伸延して形成され前記ドレン
   ホース(4) からの凝縮水が流下される突出部(50a) を有
   すること特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記突出部(50a) は、その上面が空気通
   過下流側に向けて低くなるように傾斜していること特徴
   とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記凝縮水蒸発手段(24)は、前記室外側
   熱交換器(7) の上方に配置され前記ドレンホース(4) か
   らの凝縮水を貯溜する室外側上部ドレンパン(35)と、前
   記突出部により蒸発されずに流下した凝縮水を集める室
   外側下部ドレンパン(36)とを有すること特徴とする請求
   項１記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記凝縮水蒸発手段(24)は、前記室外側
   下部ドレンパン(36)内の凝縮水を直接あるいは一旦ドレ
   ンタンク(37)に貯溜し、ポンプ(P) により前記室外側上
   部ドレンパン(35)に戻すようにしたこと特徴とする請求
   項３記載の空気調和装置。