JPWO2020148858A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

空気調和機は、冷媒と空気とが熱交換する熱交換器と、熱交換器の下方に設置されたドレンパンと、ドレンパンから上に延び、ドレンパンに溜まったドレン水を排出するドレン配管と、ドレン配管を介してドレン水をドレンパンから排出するポンプと、ドレンパンよりも上にドレン配管に接して設置され、抗菌剤を保持する抗菌剤添加装置とを有するものである。

Description

本発明は、ドレン水を排出する機構を備えた空気調和機に関する。

従来、空気調和機が冷房運転を行う場合に、室内の熱交換器の表面の結露によって凝縮水が発生することがある。凝縮水は、ドレン水としてドレンパンに溜まる。ドレン水には、塩素などの殺菌成分が含まれていないため、雑菌などが繁殖しやすい。そのため、雑菌が発生すると、雑菌およびその死骸が、ドレン水を排出するポンプを詰まらせることがある。また、雑菌が発生したドレン水から腐敗臭が室内に流入することで、異臭の原因になることもある。ドレン水に雑菌類を繁殖しにくくするために、抗菌剤が使用されることがある。

従来の空気調和機の一例として、抗菌作用のある樹脂成形体がドレンパンの最深部に嵌め込まれて設置された空気調和機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、抗菌剤を収納するカードリッジがドレン接続口に設けられた空気調和機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−５７８６０号公報 特開２０１１−２４２０３１号公報

特許文献１に開示された空気調和機では、ドレン水の発生量とは関係なく、ドレンパン内にドレン水が残っていると、抗菌剤はドレン水に溶出し続けてしまう。また、特許文献２に開示された空気調和機では、ドレン接続口にドレン水が残ってしまうと、飽和濃度に達するまで抗菌剤が残ったドレン水に溶出してしまう。また、特許文献１および２の空気調和機では、運転の停止中でも、残ったドレン水に抗菌剤が溶出する。そのため、抗菌効果のある薬剤の濃度が必要以上に高くなり、抗菌剤の利用効率が悪くなり、短期間で抗菌剤の追加が必要となる。その結果、抗菌剤のメンテナンス頻度およびランニングコストが高くなってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、発生するドレン水の量に応じて、抗菌剤の添加量が自動的に調整される空気調和機を提供するものである。

本発明に係る空気調和機は、冷媒と空気とが熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の下方に設置されたドレンパンと、前記ドレンパンから上に延び、前記ドレンパンに溜まったドレン水を排出するドレン配管と、前記ドレン配管を介して前記ドレン水を前記ドレンパンから排出するポンプと、前記ドレンパンよりも上に前記ドレン配管に接して設置され、抗菌剤を保持する抗菌剤添加装置と、を有するものである。

本発明によれば、ドレン配管をドレン水が流通することで、ドレン配管のうち、抗菌剤よりも上の部分でドレン水の冷熱により凝縮水が生成される。生成された凝縮水は、ドレン配管の表面に沿って抗菌剤に流れ込み、抗菌剤を溶出してドレンパンに滴下する。そのため、ドレン水の発生量に比例して抗菌剤の溶媒発生量が自動的に調整され、ドレン水への抗菌剤の無駄な溶出を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。 図１に示した室内機におけるドレン排水機構の一例を示す外観側面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機のドレン排水動作を説明するための要部拡大図である。 変形例１に係る空気調和機の一構成例を示す図である。 変形例２に係る空気調和機の一構成例を示す図である。 変形例３に係る空気調和機の一構成例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機において、図１に示した室内機のドレン排水機構の一例を示す外観側面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機のドレン排水動作を説明するための要部拡大図である。

実施の形態１．
本実施の形態１の空気調和機の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。図１に示すように、空気調和機１００は、室内機２０および室外機３０を有する。室外機３０は、圧縮機３１と、流路切替装置３２と、熱源側熱交換器３３と、絞り装置３４と、熱源側送風機３５とを有する。室内機２０は、熱交換器１と、送風機２と、コントローラ２１とを有する。圧縮機３１、熱源側熱交換器３３、絞り装置３４および熱交換器１が冷媒配管２５で接続され、冷媒が循環する冷媒回路４０が構成される。

圧縮機３１は、冷媒回路４０を循環する冷媒を圧縮して吐出する。流路切替装置３２は、暖房運転および冷房運転の運転モードにしたがって、冷媒の流れを切り替える。流路切替装置３２は、例えば、四方弁である。熱源側熱交換器３３は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。熱交換器１は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。熱源側熱交換器３３および熱交換器１は、例えば、フィンコイル型熱交換器である。

絞り装置３４は、熱交換器１または熱源側熱交換器３３から流入する冷媒を膨張させて減圧する。絞り装置３４は、例えば、冷媒の流量を調整できる電動膨張弁である。熱源側送風機３５は、外気を熱源側熱交換器３３に供給する。熱源側送風機３５は、例えば、プロペラファンである。送風機２は、空調対象空間となる室内の空気を吸い込んで熱交換器１に供給する。また、送風機２は、室内から吸い込んだ空気が熱交換器１において冷媒と熱交換した後の空気を室内に戻す。送風機２は、例えば、シロッコファンである。

コントローラ２１は、例えば、マイクロコンピュータである。コントローラ２１は、圧縮機３１、流路切替装置３２、絞り装置３４および送風機２と信号線で接続されている。また、コントローラ２１は、図に示さない複数のセンサと接続されている。複数のセンサは、例えば、室温を検出する温度センサおよび外気温度を検出する温度センサである。コントローラ２１は、空気調和機１００の運転モードおよび複数のセンサの検出値にしたがって、冷媒回路４０を循環する冷媒の冷凍サイクルを制御する。図１は、コントローラ２１が室内機２０に設けられている場合を示しているが、コントローラ２１の設置場所は室内機２０に限らず、室外機３０であってもよい。

ここで、図１に示した冷媒回路４０において、空気調和機１００が冷房運転を行う場合の冷媒の流れを説明する。暖房運転の場合の冷媒の流れは、冷房運転の場合に冷媒が冷媒回路４０を流れる方向と逆方向になると考えればよいので、その説明を省略する。

圧縮機３１は、低温かつ低圧のガス冷媒を圧縮して、高温かつ高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機３１から吐出されたガス冷媒は、流路切替装置３２を経由して、熱源側熱交換器３３に流入する。熱源側熱交換器３３において、冷媒は、空気と熱交換することで凝縮し、低温かつ高圧の液冷媒となって熱源側熱交換器３３から流出する。液冷媒は、絞り装置３４によって低温かつ低圧の液冷媒になった後、熱交換器１に流入する。熱交換器１に流入した冷媒は、熱交換器１において、空気と熱交換することで蒸発し、低温かつ低圧のガス冷媒となる。冷媒が、熱交換器１において室内の空気から吸熱することで、室内の空気が冷却される。熱交換器１を流通した冷媒は、流路切替装置３２を介して圧縮機３１に吸入される。

次に、図１に示した室内機２０に設けられたドレン排水機構の構成を説明する。図２は、図１に示した室内機におけるドレン排水機構の一例を示す外観側面図である。以下の説明で参照する図の一部には、図２に示すように、説明のために、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸の各方向を矢印で示す。

図１に示した室内機２０は、熱交換器１および送風機２の他に、図２に示すドレン排水機構１５を有する。ドレン排水機構１５は、熱交換器１の下方に設置されたドレンパン３と、ドレン配管５と、ドレン配管５を介してドレンパン３に溜まったドレン水を排出するポンプ４と、抗菌剤６１を保持する抗菌剤添加装置６とを有する。抗菌剤６１は、水等の液体に対して雑菌などの繁殖を抑制する役目を果たすものである。抗菌剤６１は、例えば、抗菌作用のある物質を含む固体であり、液体を溶媒として溶解する材料で構成される。ドレンパン３には、ドレン水の水位を検知する水位センサが設けられていてもよい。

図２に示すように、ドレン配管５は、ドレンパン３より上方に延びるように設置されている。ドレン配管５は、ポンプ４から重力方向（Ｚ軸矢印の反対方向）と平行に上方に延び、折れ曲がって９０度方向を変え、図２のＸ軸矢印方向に延びている。ドレンパン３において、ドレンパン３に溜まるドレン水の最上位の水位をＨｍａｘとすると、図２に示すように、抗菌剤６１は最上位の水位Ｈｍａｘよりも高い位置にある。

抗菌剤添加装置６は、抗菌剤６１と、抗菌剤６１をドレン配管５に保持する固定具６２と、空気中の水蒸気を凝縮して凝縮水を生成する凝縮部６３とを有する。固定具６２は、例えば、ゴム等の弾性材で構成されるバンドであり、抗菌剤６１をドレン配管５に押しつけるように保持する。抗菌剤６１は水に溶解するため、抗菌剤６１が減ると抗菌剤６１のサイズが小さくなるが、固定具６２の弾性力によって抗菌剤６１はドレン配管５に押しつけられ、ドレン配管５に保持される。

凝縮部６３は、ドレン配管５を流通またはドレン配管５に溜まるドレン水の冷熱により空気中の水蒸気を表面に結露させる放熱板６３ａと、放熱板６３ａの表面に生じた凝縮水を抗菌剤６１に導く誘導板６３ｂとを有する。誘導板６３ｂは、ドレン配管５を流通またはドレン配管５に溜まるドレン水の冷熱により空気中の水蒸気を表面に結露させる役目も果たす。放熱板６３ａは、ドレン配管５に対して垂直方向（径方向）に延び、直方体状の板である。誘導板６３ｂは、ドレン配管５に沿った方向（軸方向）に延び、ドレン配管５の曲面に沿った形状である。図２に示す構成では、固定具６２が抗菌剤６１、誘導板６３ｂおよびドレン配管５を抱き込むようにして、抗菌剤６１および凝縮部６３をドレン配管５に固定している。凝縮部６３のドレン配管５への固定手段は、固定具６２に限らない。

凝縮部６３の材料は、合成樹脂に比べて熱伝導率の高い材料であり、例えば、アルミニウムおよび銅等の金属である。ドレン配管５の材料は、例えば、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂であるが、ドレン配管５が凝縮部６３と接触する部分がアルミニウムおよび銅等の金属であってもよい。この場合、ドレン配管５を流通またはドレン配管５に溜まるドレン水の冷熱がより凝縮部６３に伝導しやすくなる。ただし、抗菌剤６１が塩素等の金属腐食物質を含む場合、ドレン配管５の全てが、合成樹脂などの、金属でない材料であることが望ましい。

図２に示す構成において、送風機２は、室内から吸い込んだ空気をＹ軸矢印方向と反対方向に送り出す。抗菌剤添加装置６およびドレン配管５を含むドレン排水機構１５は熱交換器１よりも空気流の上流側、つまり熱交換器１の一次側に配置されている。そのため、凝縮部６３およびドレン配管５は送風機２から供給される空気によって、より冷却されやすい。

なお、図２に示す構成例では、凝縮部６３が誘導板６３ｂを有する場合を示しているが、誘導板６３ｂが設けられていなくてもよい。図２に示す構成では、ドレン配管５が重力方向に平行で、かつ抗菌剤６１が放熱板６３ａの下方にあるので、誘導板６３ｂが設けられていなくても、放熱板６３ａで生じた凝縮水がドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込むからである。また、図２に示す構成では、ドレン配管５の表面に沿って流れる凝縮水は、直接に抗菌剤６１に流れ込まなくても、固定具６２に到達すれば、固定具６２に沿って抗菌剤６１に流れ込む。

次に、本実施の形態１の空気調和機１００におけるドレン排水動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機のドレン排水動作を説明するための要部拡大図である。ここでは、図２に示したドレンパン３に図に示さない水位センサが設けられ、水位センサの検出値が図１に示したコントローラ２１に入力される場合で説明する。

空気調和機１００が冷房運転を行う際、蒸発器として機能する熱交換器１の表面が露点温度以下になると、熱交換器１の表面に凝縮水が発生する。凝縮水は、熱交換器１からドレンパン３の上に落ち、ドレンパン３内に溜まる。コントローラ２１は、水位センサから入力される検出値から、ドレンパン３に溜まるドレン水の水位が決められた第１閾値以上になったと判定すると、ポンプ４を起動させる。ポンプ４が動作を開始すると、ドレン水は、ポンプ４からドレン配管５を通って室内機２０の外へ排出される。コントローラ２１は、水位センサから入力される検出値が決められた第２閾値以下になったと判定すると、ポンプ４を停止する。または、コントローラ２１は、閾値を用いた判定を行わずに、ポンプ４を起動してから、決められた時間が経過した後にポンプ４を停止してもよい。

熱交換器１の表面で結露することでドレンパン３に溜まったドレン水の温度は、室温に比べて低い温度である。例えば、室内の温度が２０℃、相対湿度が５０％である場合、露点温度は９．６℃である。ドレン水の温度は、露点温度よりも高いが、露点温度に近い。そのため、ドレン配管５を流通するドレン水の冷熱が凝縮部６３を介して凝縮部６３の近傍の空気中の水蒸気を冷却する。その結果、放熱板６３ａおよび誘導板６３ｂの表面で水蒸気が結露し、凝縮部６３の表面に凝縮水が生じる。この作用は、ポンプ４の停止後にドレン配管５の重力方向と平行な部分に溜まったドレン水の温度が室温に到達するまでの間にも生じる。

凝縮部６３の表面に生じた凝縮水は、図３に示すように、ドレン配管５および固定具６２に沿って抗菌剤６１に流れ込む。凝縮水は溶媒として抗菌剤６１を溶解し、抗菌剤６１が溶けた凝縮水がドレンパン３に滴下される。ドレンパン３に滴下された凝縮水は、抗菌剤６１が溶解しているため、ドレンパン３に溜まる水に抗菌作用を発揮する。そのため、ドレンパン３にポンプ４で排出されないドレン水が残っていても、残ったドレン水に雑菌などの菌の発生が抑制される。

上述したように、熱交換器１の表面で生じた凝縮水がドレン水としてドレン配管５を介して排出される。熱交換器１の表面において凝縮水が発生するタイミングに対応して、凝縮部６３の表面で凝縮水が生成される。また、熱交換器１の表面で生成されたドレン水の量に応じて、凝縮部６３の表面で生成された凝縮水が抗菌剤６１を溶解してドレンパン３に滴下する。そのため、ドレン水の発生タイミングに対応してドレン水への抗菌剤６１の溶出が開始され、ドレン水の発生量に対応してドレン水への抗菌剤６１の溶解量が自動的に決まる。その結果、抗菌剤６１の溶媒となる凝縮水の発生量が熱交換器１の表面で生成される凝縮水の発生量に比例して自動的に調整され、ドレン水への抗菌剤６１の無駄な溶出を抑制することができる。

本実施の形態１の空気調和機１００は、ドレンパン３と、ドレンパン３から上に延びるドレン配管５と、ドレン水をドレンパン３から排出するポンプ４と、ドレンパン３よりも上にドレン配管５に接して設置され、抗菌剤６１を保持する抗菌剤添加装置６とを有する。抗菌剤添加装置６は、ドレン配管５の重力方向に平行な部分に設置され、空気中の水蒸気から凝縮水を生じさせる放熱板６３ａを備えた凝縮部６３を有するものである。

本実施の形態１によれば、ドレン配管５をドレン水が流通することで、ドレン配管５のうち、抗菌剤６１よりも上の部分でドレン水の冷熱により凝縮水が生成される。生成された凝縮水は、ドレン配管５の表面に沿って抗菌剤６１に流れ込み、抗菌剤６１を溶出してドレンパン３に滴下する。本実施の形態１では、ドレン配管５の表面を伝って流れる凝縮水の生成が凝縮部６３で促進される。熱交換器１の表面で生成される凝縮水はドレンパン３に溜まるドレン水となるが、ドレン水の発生量に対応して、抗菌剤６１の溶媒として役目を果たす凝縮水が凝縮部６３およびドレン配管５の表面で生成される。その結果、抗菌剤６１の溶媒発生量がドレン水の発生量に比例して自動的に調整され、ドレン水への抗菌剤６１の無駄な溶出を抑制することができる。このようにして、発生するドレン水の量に応じて、抗菌剤６１の添加量が自動で調整される。本実施の形態１では、抗菌剤６１を効率的にドレン水に添加することで、抗菌剤６１のメンテナンス頻度およびランニングコストを抑制できる。

従来、抗菌剤がドレンパンの底面上に設置される場合、抗菌剤がドレンパンに残ったドレン水に浸漬した状態が維持される。この場合、抗菌剤がドレン水に無駄に溶出してしまう。これに対して、本実施の形態１の空気調和機１００では、抗菌剤６１がドレンパン３よりも上に設置され、ドレンパン３に溜まるドレン水と接触していない。具体的には、抗菌剤６１はドレンパン３に溜まるドレン水の最上の水位よりも高い位置に設置されている。そのため、抗菌剤が水中に設置される従来の場合と比べて、抗菌剤の無駄な溶出が抑えられる。その結果、抗菌効果を安定して長期間作用させることができる。

また、抗菌剤がドレンパンに残ったドレン水に浸漬した状態が維持されると、抗菌剤の効果に影響されない水中の無機物が経年的に抗菌剤表面に付着することで、抗菌剤の表面積が減少してしまう。表面積の減少は、抗菌剤の溶出量の減少および抗菌効果の低下につながる。その結果、抗菌作用が安定して持続しにくくなってしまう。

これに対して、本実施の形態１の空気調和機１００では、抗菌剤６１は、重力方向に平行なドレン配管５のうち、ドレンパン３よりも上に設置されている。そのため、ドレン水に含まれる無機物が抗菌剤６１の表面に付着した状態が維持されることがない。その結果、抗菌剤６１の表面積の減少によって抗菌作用が低下することを防ぐことができ、抗菌剤６１による抗菌効果が安定的に持続できる。本実施の形態１では、空気調和機１００の衛生状態を良好な状態に保つことができる。

さらに、本実施の空気調和機１００において、コントローラ２１が冷房運転に連動してポンプ４の駆動を制御してもよい。空気調和機１００の冷房運転に起因してドレン水が発生している場合に、コントローラ２１が空気調和機１００の冷房運転に連動してポンプ４を駆動させることで、抗菌剤６１が溶解した凝縮水がドレンパン３のドレン水に添加される。この場合、空気調和機１００が運転停止、暖房運転および送風運転のとき、抗菌剤６１の溶出が抑制され、抗菌剤６１のドレン水への添加量を必要最低限の量に抑えることができる。

変形例１．
図２を参照して説明した空気調和機１００の別の構成例を説明する。図４は、変形例１に係る空気調和機の一構成例を示す図である。図４は図２に示した抗菌剤添加装置の別の構成例を示す。

抗菌剤添加装置６は、固定具６２の代わりに、抗菌剤６１を収容する箱体１６を有する。箱体１６はドレン配管５に固定されているが、箱体１６をドレン配管５に固定する手段は限定されない。固定手段は実施の形態１で説明した固定具６２であってもよい。箱体１６の側面およびドレン配管５にネジ穴が設けられ、箱体１６がネジとボルトでドレン配管５に固定されてもよい。図４に示すように、箱体１６は、複数のスリット１７ａが設けられた上板１７と、複数の穴１８ａが設けられた底板１８とを有する。スリット１７ａから凝縮水が箱体１６に入り、抗菌剤６１が溶解した凝縮水が穴１８ａからドレンパン３に滴下する。スリット１７ａは凝縮水の流入口の役目を果たし、穴１８ａは抗菌剤６１が溶解した凝縮水の流出口の役目を果たす。スリット１７ａの幅（Ｘ軸矢印方向の長さ）は、例えば、３〜７ｍｍである。穴１８ａの直径は、例えば、３〜５ｍｍである。

固定具６２で抗菌剤６１がドレン配管５に固定される場合、抗菌剤６１がなくなると、ユーザは新しい抗菌剤６１を固定具６２でドレン配管５に固定させる。これに対して、変形例１では、ユーザは上板１７を開いて抗菌剤６１を補充すればよい。そのため、抗菌剤６１を固定具６２で固定する場合に比べて、ユーザの手間が軽減する。上板１７が設けられていなくてもよいが、図４に示すように、スリット１７ａを有する上板１７が箱体１６に設けられた構成では、スリット１７ａの幅よりも大きいゴミなどの異物が箱体１６の中に入ることを抑制できる。また、抗菌剤６１の使用により抗菌剤６１のサイズが小さくなっても、抗菌剤６１を穴１８ａの直径より小さくなるまで使用することができる。その結果、抗菌剤６１の使用期間が短くなることを防げる。

変形例２．
図２を参照して説明した空気調和機１００の別の構成例を説明する。図５は、変形例２に係る空気調和機の一構成例を示す図である。図５は図２に示したドレン排水機構の別の構成例を示す。変形例２では、ドレン配管５の重力方向（Ｚ軸矢印の反対方向）に平行な部分のうち、抗菌剤６１および固定具６２を有する抗菌剤添加装置６ａよりも上の部分５ａが熱伝導率の高い材料で覆われている構成である。熱伝導率が高い材料は、例えば、アルミニウムおよび銅などの金属である。熱伝導率の高い材料が金属である場合、ドレン水の冷熱が合成樹脂を介して金属に伝導し、金属の表面に凝縮水が生成される。つまり、図５に示す部分５ａの表面で凝縮水が生成され、生成された凝縮水がドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込む。

なお、ドレン配管５の部分５ａに熱伝導率の高い材料が設けられていなくてもよい。凝縮水の発生量は少ないが、この場合でも、凝縮水がドレン配管５の表面に生成され、凝縮水がドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込む。例えば、室内の空気の温度および湿度が高く、かつ設定温度が低い場合、ドレン配管５の材料が合成樹脂であっても、ドレン配管５の表面に発生する凝縮水の量が多くなる。

変形例３．
図２を参照して説明した空気調和機１００の別の構成例を説明する。図６は、変形例３に係る空気調和機の一構成例を示す図である。図６は、図５に示したドレン排水機構の別の構成例を示す。変形例３は、図５に示したドレン配管５が、重力方向に平行ではなく、図６に示すように、傾いて設置された構成である。このような構成でも、部分５ａが抗菌剤６１よりも上にあるため、部分５ａで生じた凝縮水がドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込む。

なお、変形例３では、変形例２のドレン排水機構をベースに説明したが、図２を参照して説明したドレン排水機構１５に変形例３を適用してもよく、変形例３に変形例１を適用してもよい。

実施の形態２．
実施の形態１の空気調和機は抗菌剤の溶媒として凝縮水を生成する構成であるが、本実施の形態２は、抗菌剤の溶媒としてドレン水を用いるものである。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成と同様な構成について同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態２の空気調和機１００の構成を説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機において、図１に示した室内機のドレン排水機構の一例を示す外観側面図である。本実施の形態２における室内機２０ａは、図１に示した熱交換器１および送風機２の他に、ドレン排水機構１５ａを有する。

ドレン排水機構１５ａは、ドレンパン３と、ドレン配管５と、ポンプ４と、抗菌剤添加装置６ａとを有する。ドレン配管５の材料は、例えば、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。抗菌剤添加装置６ａは、抗菌剤６１と、抗菌剤６１を保持する固定具６２とを有する。ドレン配管５の重力方向（Ｚ軸矢印の反対方向）に平行な部分には、抗菌剤６１よりも上に、複数の開口８が設けられている。

開口８は、ドレン配管５を流通するドレン水の一部をドレンパン３にフィードバックする役目を果たす。ドレン配管５を流通またはドレン配管５に溜まるドレン水は、開口８からドレン配管５の外に出て、ドレン配管５の表面を伝わって抗菌剤６１に流れ込む。抗菌剤６１が溶け込んだドレン水がドレンパン３に滴下することで、抗菌剤６１がドレンパン３に溜まるドレン水に抗菌作用を発揮する。

図７は、開口８の数が２つ以上の場合を示しているが、開口８の数は１つであってもよい。開口８の数が少なくても、開口８の直径が大きすぎると、開口８からドレン配管５の表面を伝わって抗菌剤６１に流れ込むドレン水の量が多くなり過ぎる場合がある。一方、開口８の数が多くても、開口８の直径が小さすぎると、開口８からドレン配管５の表面を伝わって抗菌剤６１に流れ込むドレン水の量が少なすぎる場合がある。開口８の直径および数は、ドレン配管５に対するドレン水のぬれ性、毛細管現象および粘度等の要素に基づいて、ドレン水に溶出する抗菌剤６１が適切な量になるように設定される。

なお、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ドレンパン３に溜まるドレン水の水位を検知する水位センサがドレンパン３に設けられていてもよい。また、開口８の直径および数の判定要素は、ぬれ性、毛細管現象および粘度の要素に限らない。判定要素として、上記３つの要素の他に、例えば、ドレン配管５内におけるドレン水の圧力が含まれていてもよい。

次に、本実施の形態２の空気調和機１００におけるドレン排水動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機のドレン排水動作を説明するための要部拡大図である。ここでは、図７に示したドレンパン３に図に示さない水位センサが設けられ、水位センサの検出値が図１に示したコントローラ２１に入力される場合で説明する。

空気調和機１００が冷房運転を行う際、蒸発器として機能する熱交換器１の表面が露点温度以下になると、熱交換器１の表面に凝縮水が発生する。凝縮水は、熱交換器１からドレンパン３の上に落ち、ドレンパン３内に溜まる。コントローラ２１は、水位センサから入力される検出値から、ドレンパン３に溜まるドレン水の水位が決められた第１閾値以上になったと判定すると、ポンプ４を起動させる。ポンプ４が動作を開始すると、ドレン水は、ポンプ４からドレン配管５を通って室内機２０の外へ排出される。コントローラ２１は、水位センサから入力される検出値が決められた第２閾値以下になったと判定すると、ポンプ４を停止する。または、コントローラ２１は、閾値を用いた判定を行わずに、ポンプ４を起動してから、決められた時間が経過した後にポンプ４を停止してもよい。

ドレン水がドレンパン３からドレン配管５を経由して排出される際、ドレン水の一部が複数の開口８からドレン配管５の外に出て、ドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込む。また、ポンプ４が停止したとき、ドレン配管５の重力方向と平行な部分にドレン水が溜まっている場合、ドレン水が複数の開口８からドレン配管５の外に出て、ドレン配管５の表面に沿って流れ、抗菌剤６１に流れ込む。抗菌剤６１に流れ込んだドレン水に抗菌剤６１が溶出する。そして、抗菌剤６１が溶け込んだドレン水がドレンパン３に滴下する。ドレンパン３に滴下されたドレン水は、抗菌剤６１が溶解しているため、ドレンパン３に溜まる水に抗菌作用を発揮する。そのため、ドレンパン３にポンプ４で排出されないドレン水が残っていても、残ったドレン水に雑菌などの菌の発生が抑制される。

上述したように、ドレンパン３に溜まったドレン水が排出される際に、ドレン水の一部が抗菌剤６１の溶媒として開口８からドレン配管５の表面に沿って抗菌剤６１に流れ込む。そのため、ドレンパン３から排出されるドレン水の量に比例して、ドレン水の一部が抗菌剤６１に流れ込み、抗菌剤６１を溶解してドレンパン３に滴下する。つまり、ドレン水の発生量に対応して、ドレンパン３に溜まるドレン水への抗菌剤６１の溶解量が自動的に決まる。その結果、抗菌剤６１の溶媒発生量が熱交換器１の表面で生成される凝縮水の発生量に比例して自動的に調整され、ドレン水への抗菌剤６１の無駄な溶出を抑制することができる。

本実施の形態２の空気調和機１００は、ドレン配管５の重力方向に平行な部分に抗菌剤添加装置６ａが固定され、ドレン配管５の重力方向に平行な部分において抗菌剤６１よりも上に開口８が設けられたものである。

本実施の形態２によれば、ドレン配管５をドレン水が流通すると、抗菌剤６１よりも上の開口８からドレン水の一部がドレン配管５の外に出て、ドレン配管５の表面に沿って抗菌剤６１に流れ込み、抗菌剤６１を溶出してドレンパン３に滴下する。そのため、ドレン水の発生量に比例して抗菌剤６１の溶媒発生量が自動的に調整され、ドレンパン３に溜まるドレン水への抗菌剤６１の無駄な溶出を抑制できる。その結果、実施の形態１と同様に、抗菌剤６１を効率的にドレンパン３に溜まるドレン水に添加することで、抗菌剤６１のメンテナンス頻度およびランニングコストを抑制できる。

また、本実施の形態２においても、抗菌剤６１がドレンパン３よりも上に設置され、ドレンパン３に溜まるドレン水と接触していない。具体的には、抗菌剤６１はドレンパン３に溜まるドレン水の最上の水位よりも高い位置に設置されている。そのため、抗菌剤が水中に設置される従来の場合と比べて、抗菌剤の無駄な溶出が抑えられる。その結果、抗菌効果を安定して長期間作用させることができる。また、抗菌剤６１がドレンパン３に溜まるドレン水と接触していないので、ドレン水に含まれる無機物が抗菌剤６１の表面に付着した状態が維持されることがない。その結果、抗菌剤６１の表面積の減少によって抗菌作用が低下することを防ぐことができ、抗菌剤６１による抗菌効果が安定的に持続できる。本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、空気調和機１００の衛生状態を良好な状態に保つことができる。

さらに、本実施の形態２の空気調和機１００の空調対象空間に加湿器が設置されていてもよく、コントローラ２１が空気調和機１００の冷房運転および加湿器の運転と連動してポンプ４の駆動を制御してもよい。空気調和機１００が冷房運転を行うと、室内の温度が下がるだけでなく、湿度も低下する。この場合、必要以上に湿度が下がってしまうことがあるため、冷房運転と加湿運転を併用することがある。空気調和機１００の冷房運転中、かつ加湿器の運転中にドレン水が発生している場合に、コントローラ２１がポンプ４を駆動させることで、ドレン水の一部が抗菌剤６１を溶解してドレンパン３に滴下する。この場合、抗菌剤６１のドレン水への添加がドレンパン３に水が溜まっている場合に限定することができる。空気調和機１００が運転停止、暖房運転および送風運転の場合と、加湿器が運転停止の場合のうち、いずれの場合も、抗菌剤６１の溶出が抑制される。そのため、抗菌剤６１の無駄な溶出が抑制され、抗菌剤６１を効率的に利用することができる。

なお、実施の形態２に変形例１〜３を適用してもよい。また、上述の実施の形態１および２では、空気調和機の室内機の場合で説明したが、空気調和機以外の空調機器に実施の形態１および２を適用してもよい。空気調和機以外の空調機器として、例えば、除湿器がある。

１ 熱交換器、２ 送風機、３ ドレンパン、４ ポンプ、５ ドレン配管、５ａ 部分、６、６ａ 抗菌剤添加装置、８ 開口、１５、１５ａ ドレン排水機構、１６ 箱体、１７ 上板、１７ａ スリット、１８ 底板、１８ａ 穴、２０、２０ａ 室内機、２１ コントローラ、２５ 冷媒配管、３０ 室外機、３１ 圧縮機、３２ 流路切替装置、３３ 熱源側熱交換器、３４ 絞り装置、３５ 熱源側送風機、４０ 冷媒回路、６１ 抗菌剤、６２ 固定具、６３ 凝縮部、６３ａ 放熱板、６３ｂ 誘導板、１００ 空気調和機。

本発明に係る空気調和機は、冷媒と空気とが熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の下方に設置されたドレンパンと、前記ドレンパンから上に延び、前記ドレンパンに溜まったドレン水を排出するドレン配管と、前記ドレン配管を介して前記ドレン水を前記ドレンパンから排出するポンプと、前記ドレンパンよりも上に前記ドレン配管に接して設置され、抗菌剤を保持する抗菌剤添加装置と、を有し、前記ドレン配管の表面に沿って流れる凝縮水が前記抗菌剤を経由して前記ドレンパンに滴下するものである。

Claims (6)

1. 冷媒と空気とが熱交換する熱交換器と、
   前記熱交換器の下方に設置されたドレンパンと、
   前記ドレンパンから上に延び、前記ドレンパンに溜まったドレン水を排出するドレン配管と、
   前記ドレン配管を介して前記ドレン水を前記ドレンパンから排出するポンプと、
   前記ドレンパンよりも上に前記ドレン配管に接して設置され、抗菌剤を保持する抗菌剤添加装置と、
   を有する空気調和機。
2. 前記抗菌剤添加装置は、前記ドレンパンに溜まる前記ドレン水の最上の水位よりも高い位置に設置されている、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記ドレン配管は、重力方向に平行な部分を有し、
   前記抗菌剤添加装置は、前記抗菌剤よりも上に、前記重力方向に平行な部分に接して固定された凝縮部を有し、
   前記凝縮部は、空気中の水蒸気から凝縮水を生じさせる放熱板を備えている、請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記ドレン配管は、重力方向に平行な部分を有し、前記重力方向に平行な部分において前記抗菌剤よりも上に開口が設けられ、
   前記抗菌剤添加装置は、前記重力方向に平行な部分に接して固定されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
5. 前記ドレン配管の前記重力方向に平行な部分が、前記熱交換器よりも空気流の上流側に位置している、請求項３または４に記載の空気調和機。
6. 前記抗菌剤添加装置は、
   流れ込む水を溶媒として溶解する前記抗菌剤と、
   前記抗菌剤を収容し、前記抗菌剤の溶媒となる水の流入口が設けられた上板および複数の穴が設けられた底板を備えた箱体と、
   を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機。

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