JPH10300117A - ドレーン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調機の冷房運転時に発生する凝縮水のドレ
ーン排水が逆流しないようにすること。 【解決手段】 ドレーン装置１０を水封部２０と排水路
３０とその連通部４０とから構成する。水封部２０内部
を隔壁１３により排水路側水封部２１と、ドレーンホー
ス挿入側水封部２２とに分け、ドレーンホース挿入側水
封部２２にはドレーンホース５０を挿入しておく。排水
路３０には通気孔７０を設ける。また、連通部４０側の
排水路３０側に浮子保持部１６を設けておく。浮子保持
部１６内に球形の浮子６０をいれておき、水封部２０側
が排水路３０側より負圧のときには浮子６０を連通部４
０側に移動させて塞ぐことができるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調機の冷房運転
時に発生する凝縮水の排水用のドレーン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷房運転を行なっている空調機では、冷
却コイルの外周部分で空気中の水蒸気が冷却されて結露
する。結露により発生した凝縮水（結露水ともいう。）
は、空調機の冷却コイル部分の下側に設けた皿状のドレ
ーンパンで受けられるようになっている。

【０００３】例えば、屋外機と屋内機とから構成される
ヒートポンプ型の空調機などでは、通常ドレーンパンに
ドレーンホースが接続されている。ドレーンパン内にあ
る程度溜まった凝縮水が、自然流下してドレーンホース
により屋外に排出できるようになっている。

【０００４】１台の屋外機に複数台の屋内機が接続され
ることの多いヒートポンプ型の空調機では、複数の屋内
機のそれぞれの冷却コイル部分の下側にドレーンパンが
設けられ、それぞれのドレーンパンが適当な勾配を設け
た排水管で接続されている。特に、複数台の屋外機と、
その各々に複数台の屋内機とを設置している場合には、
凝縮水の総量が多くなるため、ドレーンパンをそれぞれ
連結する排水管はそのまま雨水排水管系などに接続され
て排水できるようになっている。

【０００５】一方、図７に示すように、家庭用などで１
台の屋外機１に１台の屋内機２しか接続されない場合に
は、凝縮水の量が少ないため、屋内機２のドレーンパン
３からドレーンホース４を出して直接屋外に凝縮水が排
水されるようになっている。また、ドレーンホース４
は、冷媒管５とほぼ同じルートで配管敷設されている場
合が多い。

【０００６】また、１台の屋外機１に複数台の屋内機２
が接続されている場合でも、家庭用の場合には凝縮水の
総量はそれ程多くはならないため、それぞれのドレーン
パン３を排水管で接続しても、その排水管にドレーンホ
ース４を接続して屋外へ直接排水できるようになってい
る場合が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、空調効果を高め
たり騒音防止効果を高めたりなどして居住性の向上を図
るため、住宅でもアルミサッシなどの気密性の高い建具
が多数使用されている。特に、鉄筋コンクリート造りの
マンションなどでは、壁などの通気性が殆どなく、個々
の住戸内の気密性が戸建ての住宅より高くなっている。

【０００８】このように住戸内の気密性が高いと自然に
まかせた空気の出入りが期待できず、炊事などの煮炊き
に係わる匂いなどが室内に立ち込めやすい。そこで、従
来の小規模な換気扇に代わって、大容量の換気が短時間
で行なえるレンジフードが使用されている。

【０００９】レンジフードを使用してレンジ周りの排気
を行なうと、レンジのあるキッチン部分を含めて気密性
が高く造られている住戸内では、排気分に相当する空気
が住戸外から住戸内へ自然流入することはなく、その結
果として住戸内が負圧になってしまう。

【００１０】住戸内が負圧になっている状態で従来の空
調機の冷房運転を行うと、冷却コイル部分で発生した凝
縮水がドレーンパンからドレーンホースで屋外に排出さ
れにくくなる。甚だしい場合には、ドレーンホースで排
出される凝縮水が、居室側の負圧により逆流するという
現象までも発生する。さらには、ウォータハンマー現象
のような不快音が発生する場合もある。

【００１１】また、かかる負圧の状態が長く続くと冷房
運転で生じた凝縮水の逃げ場がなくなり、ドレーンパン
から凝縮水が溢れて居室内を汚す場合もある。

【００１２】近年、特に気密性の高い鉄筋コンクリート
造りのマンションでの空調機の使用に際して、上記のよ
うな凝縮水に係わる苦情が急増しており、ビル管理上早
急の対策が求められている。

【００１３】本発明の目的は、空調機の冷房運転時に発
生する凝縮水のドレーン排水を、逆流させずに円滑に行
うことができる技術の提供にある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１６】すなわち、本発明では、凝縮水排水用のド
レーンホースに逆流防止機構を設けているため、空調機
の屋内設置場所が屋外より負圧になっても、冷房運転時
に空気中の水分が結露して発生した凝縮水は逆流するこ
となく屋外に排出される。逆流防止機構としては、例え
ば、封水の逆流が防げる水封機構を採用したトラップな
どを使用すればよい。

【００１７】上記水封機構を採用したトラップでは、ド
レーンホースの排出端側を、封水高さが十分にとれるよ
うにトラップの水封部の封水内に深く挿入して、ドレー
ンホースの前記排出端側より高い位置に封水面が来るよ
うにしておく。さらに、連通部に相対する排水路側に設
けた浮子保持部内に、軽い素材で例えば球形に形成した
浮子を連通部側に移動できるように設けて、連通部の締
切手段を構成しておく。

【００１８】封水の逆止可能なトラップをこのように構
成することにより、水封部側が排水路側より負圧になる
と、浮子が連通部に移動して凝縮水の逆流を防止するこ
とができる。一方、封水側が排水路側より圧力が大きい
ときには、浮子は連通部から排水路側の浮子保持部側に
押し上げられ、凝縮水が連通部から排水路側に流出す
る。すなわち、凝縮水の排出時にのみ連通部は開いた状
態になるため、例え冷却コイルのドレーンパン側が負圧
の状態であっても凝縮水の逆流は発生しない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２０】（実施の形態１）本実施の形態では、逆流
防止機構として封水の逆止可能なトラップを使用したド
レーン装置１０について説明する。

【００２１】ドレーン装置１０は、図１に示すように、
水槽状に構成された水封部２０と、水封部２０の外側に
接して設けた排水路３０とから構成されている。さら
に、水封部２０と排水路３０とは連通部４０で連通させ
られ、水封部２０にドレーンホース５０が挿入されてい
る。

【００２２】また、本実施の形態では水封部２０の内部
は、ドレーン装置１０の天板１１から底面１２側に向け
て垂直に設けられた隔壁１３で、排水路側水封部２１と
ドレーンホース挿入側水封部２２とに分けられている。
隔壁１３は、天板１１から封水の高さａに見合った分だ
け底面１２側に垂直に下ろされて、排水路側水封部２１
とドレーンホース挿入側水封部２２とが底面１２側で連
通させられている。

【００２３】本実施の形態では、封水の高さａは、少な
くとも５０ｍｍ以上になるように設定されている。封水
の高さａの設定範囲は、従来よりトラップの封水で採用
されている基準範囲内でよく、最大は１００ｍｍ程度で
構わない。隔壁１３の長さは、かかる封水の高さａに合
わせておけばよい。

【００２４】封水Ａは、図１に示すように、排水路側水
封部２１の天井２１ａまで満たされている。また、排水
路側水封部２１とドレーンホース挿入側水封部２２とは
上記のように連通状態にされているため、ドレーンホー
ス挿入側水封部２２側の封水Ａも排水路側水封部２１の
封水Ａと同一水位になっている。

【００２５】一方、ドレーンホース挿入側水封部２２側
の天板１１側には、丁度ドレーンホース５０より少し内
径の大きい孔１４が設けられている。孔１４の内周縁に
はリング状のゴム製で防水性があるプッシング１５が設
けられ、ドレーンホース５０の排出端５０ａを通すこと
により、ドレーンホース５０の外周と孔１４の内周との
間を気密性よくシールできるようになっている。

【００２６】また、ドレーンホース挿入側水封部２２内
に挿入されたドレーンホース５０の排出端５０ａは、前
記封水の高さａに合わせて、隔壁１３の下端部と同じ深
さまで挿入させられている。

【００２７】水封部２０と排水路３０との連通部４０
は、図２に一部拡大して示すように、水封部２０の排水
路側水封部２１の天井２１ａ面に円形開口部４１が設け
られて構成されている。この円形開口部４１は、水封部
２０側が排水路３０側より負圧のときには、締切手段で
塞がれるようになっている。

【００２８】本実施の形態では、締切手段として、連通
部４０に相対する排水路３０側に浮子保持部１６を設
け、浮子６０をこの浮子保持部１６内で前記連通部４０
側に移動可能にしておく。かかる構成にすることによ
り、水封部２０側が排水路３０側より負圧のときには前
記浮子６０が連通部４０側に移動して連通部４０を塞ぐ
ことができる。

【００２９】浮子６０は、本実施の形態では、プラスチ
ックなどの軽い素材で球形に形成されている。また、円
形開口部４１の大きさは、この浮子６０のほぼ下側半球
面６０ａでちょうど塞ぐことができる程度の大きさに設
定されている。

【００３０】さらに、浮子６０の下側半球面６０ａで円
形開口部４１を塞いだ状態で、気密性よく塞げるよう
に、円形開口部４１の周縁部には、リング状サポート部
４２が設けられている。このリング状サポート部４２
は、浮子６０の下側半球面６０ａをシールしながら下か
ら支えることができるように、下側半球面６０ａの球面
曲率に断面曲率を合わせたリング状に形成されている。

【００３１】このようにして、球形の浮子６０の下側半
球面６０ａが、連通部４０の円形開口部４１内に嵌めら
れて、連通部４０がその下側半球面６０ａでシール性よ
く塞がれるようになっている。

【００３２】一方、円形開口部４１と相対する排水路３
０側の天板１１部分には、球形の浮子６０を内部に保持
できる浮子保持部１６が形成されている。浮子保持部１
６は、本実施の形態では球形の浮子６０に合わせて、半
球状のドームに形成されている。浮子６０は、連通部４
０側と浮子保持部１６側とを上下に移動できるように、
浮子保持部１６内に設けられている。

【００３３】従って、例えば図１に示すように、水封部
２０側が排水路３０側より負圧の状態であれば、浮子６
０は、円形開口部４１を塞ぐように連通部４０側に下が
ってきている。逆に、水封部２０側の圧力が排水路３０
側より大きい場合には、浮子６０が浮子保持部１６の内
側に押し上げられた状態（点線で表示）になって、浮子
６０のほぼ上半分側がドーム状の浮子保持部１６内にか
わされるようになっている。

【００３４】また、排水路３０は、図２に示すように、
本実施の形態では、水封部２０の排水路側水封部２１の
天井２１ａ面および外側面２１ｂに沿って形成されてい
る。さらに、排水路３０の途中には通気孔７０が設けら
れ、浮子６０が浮子保持部１６内に上がったままの状態
にならないように構成されている。すなわち、通気孔７
０により封水切れが発生しないようになっている。

【００３５】なお、本実施の形態では、上記構成のドレ
ーン装置１０の水封部２０及び排水路３０は樹脂成形に
より一体に作られている。

【００３６】かかる構成のドレーン装置１０の使用状況
を、以下、図３に示すように、代表的なヒートポンプ型
の空調機を例にとり説明する。

【００３７】ヒートポンプ型の空調機の屋内機１００の
冷却コイル１１０の下側には、図３に示すように、ドレ
ーンパン１２０が設けられている。このドレーンパン１
２０から、ドレーンホース５０が屋外に出されている。
屋外に出されたドレーンホース５０の排出端５０ａ側
が、上記構成の水封部２０のドレーンホース挿入側水封
部２２の封水Ａ中に挿入されている。

【００３８】ドレーン装置１０は、本実施の形態では、
屋外機２００の側に置かれている。前記屋外機２００
は、冷媒管１３０による屋内機１００の冷却コイル１１
０と冷凍サイクルが行えるように接続させられている。
このようにして、冷媒管１３０を流れてきた冷媒で冷却
コイル１１０が冷やされる。冷却コイル１１０に向けて
ファン１４０から空気を吹出し、空気を冷却コイル１１
０の通過時に冷やして、室内へ冷風を送り出す。

【００３９】一方、ファン１４０から吹き出された空気
が冷却コイル１１０を通過する際には、空気が冷却され
るとともに、空気中の水分も冷却コイル１１０の周囲で
冷やされて結露し凝縮水となる。このように冷媒管１３
０で連結させられた屋内機１００と屋外機２００とで冷
房運転を行えば、冷却コイル１１０の周辺では、上記の
如く結露が起きて凝縮水が発生する。この凝縮水は、ド
レーンパン１２０に受けられ、さらにドレーンパン１２
０に接続されているドレーンホース５０内に流れ込む。

【００４０】ドレーンホース５０に流れ込んだ凝縮水
は、ドレーンホース５０内を下り、ドレーン装置１０に
至る。ドレーン装置１０の水封部２０のドレーンホース
挿入側水封部２２内に挿入させられたドレーンホース５
０から、凝縮水は封水Ａ内に送りこまれる。

【００４１】なお、本実施の形態では、封水として通常
の水を使用するため、ドレーンホース５０から送られた
凝縮水と封水との実質的な区別は発生しないが、説明上
分かりやすいように「凝縮水」と「封水」とを以下使い
分けて説明する。

【００４２】水封部２０と排水路３０との連通部４０
が、浮子６０で塞がれた状態で、冷房運転を行えば、浮
子６０に係る水封部２０側の圧力が排水路３０側の圧力
より大きくなるまで凝縮水が水封部２０に溜められてい
く。

【００４３】水封部２０にさらに凝縮水が送り込まれ、
浮子６０に対する水封部２０側からの圧力が排水路３０
側の圧力より大きくなった時点で、浮子６０は、連通部
４０の開口面から凝縮水（上記説明のように凝縮水と封
水との区別は実質的に存在せず、ドレーン装置１０を使
用していると水封部２０内に常に一定量の水が溜まって
いるようになるが、この水を封水と呼ぶ。）に突き上げ
られるようにして浮かせられ、連通部４０から凝縮水が
排水路３０側に流れていく。

【００４４】この際、浮子６０は、排水路３０の連通部
４０側に設けられたドーム状の浮子保持部１６内にかわ
されている。このようにして、水封部２０側から凝縮水
がある程度排出されて水封部２０側と排水路３０側との
圧力差がなくなると、浮子６０は再び連通部４０側に下
がって円形開口部４１を塞ぐ。

【００４５】また、冷房運転中に屋内機１００の設置
側、例えば鉄筋コンクリート造りの住戸内の室内側がレ
ンジフードなどの使用により負圧になった場合には、従
来ではドレーンホース５０内に一旦は排出されかかって
いた凝縮水が逆流してドレーンパン１２０から溢れる場
合もあったが、かかる場合でも浮子６０は連通部４０側
に引かれて円形開口部４１を塞ぐため、凝縮水の逆流は
起きない。

【００４６】また、本発明では、上記のように、浮子６
０が浮いて連通部４０が開くのは、あくまで水封部２０
側が排水路３０側より圧力が大きくなった場合のみであ
るから、例え屋内機１００の設置側が負圧になっていて
もかかる水封部２０に溜まった凝縮水が逆流する心配も
ない。

【００４７】また、上記説明では、水封部２０側が負圧
になった場合として、高い気密性の住戸内でレンジフー
ドで排気した場合について説明したが、空調機の冷房運
転を暖房運転に切り替えて、すなわち冷凍サイクルの逆
サイクルにより負圧になった場合についても同様に、浮
子６０により連通部４０が塞がれて凝縮水の逆流は発生
しない。

【００４８】さらに、冬期など冷房運転を長期に行わな
いときには、ドレーンホース５０をドレーンホース挿入
側水封部２２から外しておけばよい。さらには、予め水
封部２０の底面１２側に蓋付きの排水孔を設けておき、
必要に応じて、封水抜きや封水の取替えができるように
しておいても構わない。

【００４９】（実施の形態２）上記実施の形態１では、
ドレーン装置１０を水封部２０と排水路３０とが連通部
４０で繋がった構成にし、且つ水封部２０内を隔壁１３
で分けるようにしたが、隔壁１３を使用せずに、図４に
示すように、当初よりＵ字型管３００を使用するように
しても構わない。かかる構成では、Ｕ字型管３００に封
水Ａをいれておき、その一方の管３００ａ側にドレーン
ホース５０の排出端５０ａが挿入されている。

【００５０】他方の管３００ｂ側の上端側面に透孔部３
１０（図中、破線で表示）を設けておき、この透孔部３
１０を上端側面の一部とするようにして排水路３２０が
形成されている。さらに、排水路３２０には、通気孔３
２１が設けられている。

【００５１】また、透孔部３１０の下側に接して連通部
３３０が形成され、連通部３３０の開口面から凝縮水が
排水されるようになっている。連通部３３０の開口面周
縁には、前記実施の形態のリング状サポート部４２と同
様のリング状サポート部３３１が設けられている。この
リング状サポート部３３１上面に、丁度密着して嵌合で
きる球形底面を有した浮子３４０が置かれている。管３
００ｂの水封側の圧力が排水路３２０側より大きいとき
は、浮子３４０の下側球面は凝縮水によって押し上げら
れて管３００ｂの上端内周面に沿って上がり（図中、矢
印で表示）、凝縮水が連通部３３０から透孔部３１０を
通って排水路３２０内に流れ出る。

【００５２】一方、ドレーンホース５０内が負圧になっ
て凝縮水が逆流しようとすると、浮子３４０が下がって
連通部３３０のリング状サポート部３３１の内面に下側
球面を密着させて連通部３３０の開口面を塞ぎ、凝縮水
の逆流を防止する。

【００５３】なお、本実施の形態では、必要に応じて封
水抜きができるように、底面側にコック３５０付きの封
水抜管３６０を設けてある。

【００５４】（実施の形態３）本実施の形態では、ドレ
ーンホース５０の先端側に水封部のない逆流防止機構を
設ける構成について説明する。

【００５５】例えば、ドレーンホース５０の先端側を、
図５に示すように、Ｕ字型に曲げておき、その曲げた先
端側に金網などのメッシュ材や透孔を有する部材でキャ
ップ４００を設けておく。このキャップ４００内にドレ
ーンホース５０内に嵌まり込まない程度の球形の浮子４
１０を締切部材として置いておく。このようにすれば、
ドレーンホース５０内が負圧になって凝縮水の逆流が発
生しようとするときは、浮子４１０がドレーンホース５
０の排出端５０ａ端面を塞いで、凝縮水の逆流を防止す
る。また、通常時も、浮子４１０の自重でドレーンホー
ス５０の排出端５０ａ側が塞がれているので逆流は発生
せず、ドレーンホース５０内に流れ込んだ凝縮水が浮子
４１０を押し上げて初めて排水される。

【００５６】さらには、図６（ａ）に示すように、ドレ
ーンホース５０の先端側をＬ型に曲げておき、曲部分５
１の内部に左右に移動するコマ５２を入れておく。通常
は凝縮水の排水圧により点線で示したように曲部分５１
の端側に押し付けられて凝縮水が排水孔５３から排水さ
れる。

【００５７】一方、ドレーンホース５０内が負圧になっ
たときは、コマ５２がストッパー５４まで吸引されて、
ドレーンホース５０内の水が逆流をするのを防止する。

【００５８】また、より簡単には、図６（ｂ）に示すよ
うに、ドレーンホース５０の先端側をそのまま曲げずに
伸ばしておき、その下端側に金網などのメッシュ材や透
孔部材でキャップ５００を設けておく。キャップ５００
内に軽量の球形の浮子５１０を入れておく。通常は、図
６（ｂ）に示すうよに、ドレーンホース５０の管端部と
浮子５１０との間から凝縮水が排水される（図中、矢印
で示す。）。

【００５９】しかし、ドレーンホース５０内が負圧にな
ったときは、浮子５１０が上方に浮いてドレーンホース
５０の管端をその球面で塞ぎ、凝縮水の逆流を防止する
ことができる。

【００６０】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。

【００６１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６２】（１）．本発明の構成では、ドレーンホー
スの排出端側に逆流防止機構が設けられているので、空
調機を気密性の高い部屋で冷房運転しても、冷房運転時
に発生する凝縮水がドレーンホースから逆流することは
ない。

【００６３】（２）．本発明の構成では、ドレーンホー
スの排出端側に逆流防止機構が設けられているので、空
調機を冷房運転から暖房運転に切り替えても冷房運転時
に発生した凝縮水がドレーンホースから逆流することは
ない。

【００６４】（３）．特に、逆流防止機構として封水の
逆止可能なトラップ機構を使用することにより、ドレー
ンホースの先端側を水封トラッブ内に挿入することによ
り、簡単な構成で逆流防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドレーン装置の断面図である。

【図２】ドレーン装置の水封部と排水路との連通状況を
拡大して示した部分断面図である。

【図３】ドレーン装置を空調機に組み込んだ様子を示す
説明図である。

【図４】ドレーン装置の変形例を示す断面図である。

【図５】ドレーン装置の変形例を示す断面図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）は、ドレーン装置の変形例を示
す断面図である。

【図７】従来のドレーンホースの設置状況を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 屋外機 ２ 屋内機 ３ ドレーンパン ４ ドレーンホース ５ 冷媒管 １０ ドレーン装置 １１ 天板 １２ 底面 １３ 隔壁 １４ 孔 １５ プッシング １６ 浮子保持部 ２０ 水封部 ２１ 排水路側水封部 ２１ａ 天井 ２１ｂ 外側面 ２２ ドレーンホース挿入側水封部 ３０ 排水路 ４０ 連通部 ４１ 円形開口部 ４２ リング状サポート部 ５０ ドレーンホース ５０ａ 排出端 ５１ 曲部分 ５２ コマ ５３ 排水孔 ５４ ストッパー ６０ 浮子 ６０ａ 下側半球面 ７０ 通気孔 １００ 屋内機 １１０ 冷却コイル １２０ ドレーンパン １３０ 冷媒管 １４０ ファン ２００ 屋外機 ３００ Ｕ字型管 ３００ａ 管 ３００ｂ 管 ３１０ 透孔部 ３２０ 排水路 ３３０ 連通部 ３３１ リング状サポート部 ３４０ 浮子 ４００ キャップ ４１０ 浮子 ５００ キャップ ５１０ 浮子 Ａ 封水 ａ 封水の高さ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調機の冷房運転により発生する凝縮水
   をドレーンホースで排出するドレーン装置であって、 前記ドレーンホースに逆流防止機構を設けたことを特徴
   とするドレーン装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のドレーン装置において、 前記逆流防止機構が封水の逆止可能なトラップであるこ
   とを特徴とするドレーン装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のドレーン装置において、 前記トラップは、 ドレーンホースの排出端側を封水中に挿入した水封部
   と、 前記水封部に連通する排水路と、 前記排水路に設けられた通気孔とを有し、 前記水封部と前記排水路との連通部に、前記水封部側が
   前記排水路側より負圧のときに前記連通部を塞ぐ締切手
   段が設けられていることを特徴とするドレーン装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のドレーン装置におい
   て、 前記締切手段は、 前記連通部に相対する前記排水路側に設けた浮子保持部
   内に、浮子を前記連通部側に移動可能に設け、前記水封
   部側が前記排水路側より負圧のときには前記浮子が前記
   連通部側に移動して連通部を塞ぐ手段であることを特徴
   とするドレーン装置。