WO2007105571A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

　ドレン水をドレンポンプで圧送するドレン水排水方式において、ドレンポンプを制御することによりドレン配管のごみ詰りを回避する。空気調和機は、熱交換器から滴下するドレン水を回収するドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を排出するドレンポンプと、ドレンポンプ駆動用のＤＣモータとを備えている。ドレンポンプ駆動用のＤＣモータは、該ＤＣモータの回転トルクが大きくなったときに回転数が高くなるように制御される。

Description

空気調和機

技術分野

[0001] 本発明は空気調和機に関し、特に空気調和機のドレン配管におけるごみ詰りの防 止に関する。

背景技術

[0002] 従来、一部の空気調和機、例えば天井埋込型、天井吊型などの高所設置型の空 気調和機の分野においては、ドレン水をドレンポンプで圧送する排水方式が採用さ れている。この排水方式に使用されるドレンポンプとしては、該ドレンポンプによって 汲み上げられる、ドレン貯留部のドレン水の水位により、吐出容量が自動的に変化す る遠心ポンプが一般的に用いられている。空気調和機の機外に設置されるドレン配 管には、天井裏の梁などを避けるために、しばしばトラップが設けられている。このよう な空気調和機及びその応用例にっ 、ての従来技術としては、例えば特許文献 1に 記載されたものが挙げられる。

特許文献 1：国際公開第 2004Z053398号パンフレット

発明の開示

[0003] ところが、ドレンポンプで排出されるドレン水には、大小の一般的なごみの他、配管 として使用される銅管の切粉である銅粉、配管の接続部に使用されるシールテープ のテープごみ、衣服等の繊維類から発生する繊維ごみなどが含まれている。これらの ごみは、ドレン配管におけるドレン水の流速が早いときは、ごみが残留し易い個所、 例えばトラップがドレン配管にあってもドレン水とともに排出される。しかしながら、ドレ ン配管におけるドレン水の流速が遅くなると、例えばトラップにごみが残留してごみ詰 まりに発展するおそれがある。従来、長年にわたり使用されてきた自然流下式のドレ ン水排水方式の場合には、ドレン配管の配管径が大きぐこのようなごみ詰まりは問 題になっていなかった。

[0004] 本発明の目的は、ドレン水をドレンポンプで圧送するドレン水排水方式にお!、て、ド レンポンプを制御することによりドレン配管のごみ詰りを回避することである。 本発明の一態様では、熱交 力 滴下するドレン水を回収するドレンパンと、ドレ ンパン内のドレン水を排出するドレンポンプと、ドレンポンプ駆動用の DCモータとを 備えた空気調和機が提供される。ドレンポンプ駆動用の DCモータは、該 DCモータ の回転トルクが大きくなつたときに回転数が高くなるように制御される。

[0005] この構成では、ドレン水中のごみは、ドレン水の流速が低いときにトラップなどに残 留される。したがって、空気調和機の使用期間が長くなると、ドレン配管のトラップな どに残留するごみの量が増加し、ごみの残留量が所定レベルを超えてドレンポンプ の負荷が大きくなる。この結果、ドレンポンプ駆動用 DCモータの回転トルクが大きく なる。したがって、ごみの残留状況と DCモータの回転トルクとの関係を予め把握して おけば、 DCモータの回転トルク力もごみの残留状況を把握することができる。また、 このようにして、所定量のごみが残留していることが検出されたときに、ドレンポンプの 回転数が高くなつて吐出される水量が増大する。これにより、ドレン配管内のドレン水 の流速が上がり、トラップなどに残留しているごみが一気に洗い流される。このような 制御が行われることにより、ドレン配管のごみ詰まりを回避することができる。

[0006] 好ましくは、前記制御にカ卩え、ドレンポンプによって汲み上げられる、ドレン貯留部 のドレン水の水位による前記ドレンポンプの発停制御が行われる。この構成では、ド レンポンプから吐出される水量の少ない際のドレンポンプの運転を減少させることが できることから、ごみ詰りをより効果的に回避することができる。

[0007] 本発明の別の態様では、熱交 ^ ^力 滴下するドレン水を回収するドレンパンと、 ドレンパン内のドレン水を排出するドレンポンプとを備えた空気調和機が提供される。 ドレンポンプは、当該空気調和機の運転開始から一定時間遅延して運転される。こ の構成では、ドレン貯留部内のドレン水が少ない、空気調和機の運転開始直後には ドレンポンプが運転されないことから、ドレン配管におけるごみ詰りの機会を減少させ ることがでさる。

[0008] 本発明の更に別の態様では、熱交^^力 滴下するドレン水を回収するドレンパン と、ドレンパン内のドレン水を排出するドレンポンプとを備えた空気調和機が提供され る。ドレンポンプは、空気調和機の運転中、タイマにより所定周期で運転される。この 構成では、ドレンポンプの運転周期が適切に設定されることにより、ドレン貯留部の水 位が高いときにドレンポンプが運転され、ドレン貯留部の水位が低いときにドレンポン プが運転されな 、ように設定されることができる。このようにドレンポンプの運転周期 が設定されることにより、ごみ詰まりが発生する前にドレン配管に残留するごみを洗い 流すことができる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る空気調和機の断面図である。

[図 2]空気調和機における水位センサを説明するための図である。

[図 3]空気調和機におけるドレンポンプの運転制御を示すフローチャートである。

[図 4]本発明の実施の形態 2に係る空気調和機におけるドレンポンプの運転制御を 示すフローチャートである。

[図 5]本発明の実施の形態 3に係る空気調和機におけるドレンポンプの運転制御を 示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態

[0010] (実施の形態 1)

本発明の各実施の形態 1に係る空気調和機について、図 1〜図 3に基づき説明す る。

実施の形態 1では、高所設置型空気調和機の一つである天井埋込型空気調和機 に本発明が適用されている。この実施の形態 1に係る天井埋込型空気調和機は、分 離型空気調和機の室内ユニットであり、内部に各種機器を収納する本体 1と、本体 1 の下部に配置される化粧パネル 2とを備えている。本体 1は、空調室 Rの天井 3に形 成された開口部 3aから天井裏に挿入されて天井 3に取り付けられている。化粧パネ ル 2は前記天井 3の開口部 3aに嵌めこまれており、天井の空調室 Rに対向する表面 に密着して取り付けられている。この化粧パネル 2の中央部には、空調室内の空気を 吸入する吸入口が 2a形成されている。化粧パネル 2において、吸入口 2aを取り囲む 周辺部の 4個所には、冷却又は除湿された空気が吹き出される吹出口 2bが形成され ている。

[0011] 本体 1内には、化粧パネル 2の中央部に設けられた吸入口 2aを通じて空調室内の 空気を本体 1内に吸入して外周方向に吹き出す送風機 4と、送風機 4の外周を取り囲 むように配置された熱交 5とが収納されている。熱交 5の下方には、熱交換 器 5で発生して滴下するドレン水を受けるドレンパン 6が配置されて!、る。ドレンパン 6 の一部には、ドレン水を貯留するドレン貯留部 7が形成されている。ドレンパン 6には 、ドレン貯留部 7からドレン水を汲み上げるドレンポンプ 10が取り付けられている。図 1において、熱交 5が送風機 4の左右にそれぞれ記載されているが、熱交 5 をその上方から見ると、前記左右に記載された熱交 5は一体に繋がっている。同 様に、ドレンパン 6も図 1において左右に分離されているように記載されている力 ドレ ンパン 6をその上方から見ると、前記左右に記載されたドレンパン 6は一体に繋がつ ている。

[0012] ドレンポンプ 10は一般に使用されているものであり、ドレン貯留部 7内のドレン水の 水位により吐出容量が自動的に変化する遠心ポンプである。図 2に示すように、ドレ ンポンプ 10は、回転羽根 11を内部に収納した本体ノ、ウジング 12と、羽根を駆動する DCモータ 13と、本体ノヽウジング 12の下部に形成された吸込口 14と、汲み上げたド レン水を吐出する吐出口 15とを備えている。このような構成を有するドレンポンプ 10 は、回転羽根 11が回転することによって生じる遠心力で吸込口 14からドレン水を吸 い上げ、吐出口 15からドレン水を吐出する。ドレンポンプ 10の吐出口 15には、機外 に導出されるドレン配管 16が接続されている。このドレンポンプ 10の吐出量は、ドレ ン貯留部 7の水位が高 、ほど増加し、ドレン貯留部 7の水位が低 、ほど減少する。

[0013] 図 2に示すように、ドレン貯留部 7には水位センサ 20が設置されている。水位センサ 20は、ドレン水の水位の変化に応じて上昇又は下降するフロート 21と、フロート 21を 支持する支持筒 22とを備えている。水位センサ 20の支持筒 22内には、下方水位 A にフロート 21が位置したときに作動する第 1の接点と、上方水位 Bにフロート 21が位 置したときに作動する第 2の接点とが収納されている。各接点の作動信号は制御部 2 5に送信される。下方水位 Aは、それ以下に水位が低下したときにドレンポンプ 10の 吐出量が減少してドレン配管 16内のドレン水の流速を所定値以上に保持することが できなくなる位置に設定されている。上方水位 Bは、ドレンポンプ 10が運転されずに このまま放置されるとドレン貯留部 7が満水状態となる位置に設定されている。

[0014] 制御部 25は空気調和機全体を制御しており、水位センサ 20からの入力情報に基 づき、図 3に示すフ口-チャートのようにドレンポンプ 10の運転を制御する。以下、空 気調和機の運転動作と、ドレンポンプ 10の運転制御とを図 3に基づき説明する。

[0015] 空気調和機が冷房運転又は除湿運転されると、空調室 R内の空気が送風機 4によ り吸入口 2aから本体 1内に取り込まれ、熱交^^ 5で冷却又は除湿される。このとき、 熱交^^ 5でドレン水が生成される。このドレン水はドレンパン 6に受けられてドレン貯 留部 7に溜められる。ドレンポンプ 10は、ドレン貯留部 7の水位が上方水位 Bに達す るまでは運転されない (ステップ Sl)。ドレン貯留部 7の水位が上方水位 Bに達すると 、標準回転数でドレンポンプ 10が運転される (ステップ S2)。

[0016] 空気調和機が長期間使用されている場合、ドレン配管 16のトラップ (図示せず）に ごみが残留し易い。ドレン配管 16に所定量のごみが残留した場合は、ドレンポンプ 1 0の回転トルクが上昇して DCモータ 13の回転トルクが上昇する。そこで、本発明では 、 DCモータ 13の回転トルクが所定値以下かどうかが判断され (ステップ S3)、これに よりドレン配管 16内のごみの残留状況が判断されている。この場合、 DCモータ 13の 回転トルクは、直接的又は間接的な適宜の方法により測定されればよい。例えば、 D Cモータ 13の電流値により DCモータ 13の回転トルクが間接的に測定されてもよい。 DCモータ 13の回転トルクが所定値以下の場合はそのまま運転が継続される。ドレン 貯留部 7の水位が下方水位 A以下であることが確認された場合 (ステップ S6)、ドレン 配管 16内のドレン水の流速が所定値以下に下がり、ごみが残留し易くなることから、 ドレンポンプ 10の運転が停止される（ステップ S7)。

[0017] DCモータ 13の回転トルクが所定値を超えていると判断される場合 (ステップ S3)は 、ドレン配管 16に所定量を超えるごみが残留していることにより DCモータ 13の回転ト ルクが上昇したと考えられる。そこで、ドレンポンプ 10の吐出量を多くしてドレン配管 16のドレン水の流速を上昇させることにより、残留したごみが一気に洗い流される。こ のために、所定時間、ドレンポンプ 10の回転数が所定値増加した状態でドレンポン プ 10が運転され (ステップ S4)、所定時間経過後、ドレンポンプ 10の回転数が標準 の回転数に戻される (ステップ S5)。その後、ドレン貯留部 7の水位が所定値以下に 低下した場合 (ステップ S6)は、前述のようにドレンポンプ 10の運転が停止される (ス テツプ S7)。以降、この手順が繰り返されながら制御が行われる。したがって、ドレン ポンプ 10の回転数が所定時間上昇した後、標準回転数に移行した場合においてな お、 DCモータ 13の回転トルクが大きいと判断された場合は、再びドレンポンプ 10の 回転数を所定時間増加させるように制御が行われる。

[0018] 以上のように構成された本実施の形態に係る空気調和機によれば、ドレン配管 16 に所定量を超えるごみが残留した場合は、所定時間、ドレンポンプ 10の回転数が増 カロしてごみが一気に洗い流されることから、ドレン配管 16のごみ詰まりを予防すること ができる。また、ドレンポンプ 10によって汲み上げられる、ドレン貯留部 7のドレン水の 水位によりドレンポンプ 10の発停制御が行われることから、ドレンポンプ 10から吐出 される水量が少ないときの運転を減少させることができる。これにより、ドレン配管 16 におけるごみの残留をさらに抑制することができる。

[0019] (実施の形態 2)

実施の形態 2では、ドレンポンプ 10の制御が実施の形態 1と異なる。すなわち、空 気調和機の運転当初では通常、ドレン貯留部 7のドレン水の水位は低い。したがって 、空気調和機の運転当初にドレンポンプ 10が運転されると、ドレンポンプ 10の吐出 量が少なくなる。そして、ドレンパン 6などに溜まっていたごみがドレンポンプ 10にドレ ン水とともに吸引され、ドレン配管 16に流さる。その結果、ドレン配管 16におけるごみ の残留が促進されることから、前記のような制御は好ましくない。実施の形態 2では、 実施の形態 1に係る水位センサ 20が省略されて 、るのみであり、他の部材につ ヽて は同一の符号を付してその説明を省略する。

[0020] 実施の形態 2においては、図 4に示されるフローチャートのようにドレンポンプ 10の 運転が制御される。空気調和機の運転が開始されると、ドレンポンプ 10の運転制御 が開始される。ドレンポンプ 10の運転制御が開始されると、まずタイマがリセットされ る (ステップ Sl l)。続いて、タイマにより一定時間経過したかどうか判断される (ステツ プ S12)。そして、一定時間が経過してからドレンポンプ 10が運転される (ステップ S1 3)。以降、ドレンポンプ 10はこの手順を繰り返しながら制御される。

[0021] この実施の形態 2の空気調和機では、ドレン貯留部 7のドレン水の少ない空気調和 機の運転開始時にドレンポンプ 10が運転されないことから、ドレン配管 16におけるご み詰りの機会を減少させることができる。 [0022] (実施の形態 3)

実施の形態 3では、ドレンポンプ 10の制御が実施の形態 1と異なる。すなわち、実 施の形態 3では、タイマを用いて所定周期でドレンポンプ 10が運転されることにより、 ドレンポンプ 10の吐出量が増大される。実施の形態 3では、実施の形態 1に係る水位 センサ 20が省略されているのみであり、他部材については同一の符号を付してその 説明を省略する。

[0023] 実施の形態 3においては、図 5に示されるフローチャートのように運転制御が行われ る。空気調和機の運転が開始されると、ドレンポンプ 10の運転制御が開始される。ド レンポンプ 10の運転制御が開始されると、まずタイマがリセットされる (ステップ S21) 。続いて、タイマにより所定時間 T1が経過した力どうか判断される (ステップ S22)。そ して、所定時間 T1が経過してからドレンポンプ 10が運転される (ステップ S23)。さら に、タイマによりドレンポンプ 10の運転時間が所定時間 T2を経過したかどうか判断さ れ (ステップ S24)、ドレンポンプ 10の運転時間が所定時間 T2を経過した場合にドレ ンポンプ 10の運転が停止される (ステップ S25)。以降、この手順を繰り返しながら制 御が行われることにより、ドレンポンプ 10が所定周期で運転される。

[0024] 実施の形態 3の空気調和機によれば、ドレンポンプ 10の運転周期が適切に設定さ れることにより、ドレン貯留部 7の水位が高いときにドレンポンプ 10が運転され、ドレン 貯留部 7の水位が低 、ときにはドレンポンプ 10が運転されな 、ように設定することが できる。このようにドレンポンプ 10の運転周期を設定することにより、ドレン配管 16に おけるごみの残留を抑制することができる。

[0025] 以上説明した各実施の形態において、好ましくは、ドレンパン 6、ドレンポンプ 10、ド レン配管 16などのドレン水の触れる部材が抗菌性材料、例えば抗菌剤を包含する榭 脂材料、又は銅管などの抗菌性金属材料で形成されている。このような材料が本発 明において使用されると、抗菌剤による殺菌効果と、ドレンポンプ 10の流速を早くし てドレン配管 16に残留するごみを洗い流すこととの相乗効果とにより、より一層効果 的にドレン配管 16のごみ詰まりを回避することができる。

産業上の利用可能性

[0026] 本発明は、熱交換器で発生したドレン水をドレンポンプで排出する空気調和機に 対して有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 熱交^^力 滴下するドレン水を回収するドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を 排出するドレンポンプと、ドレンポンプ駆動用の DCモータとを備えた空気調和機であ つて、ドレンポンプ駆動用の DCモータは、該 DCモータの回転トルクが大きくなつたと きに回転数が高くなるように制御されることを特徴とする空気調和機。

[2] 前記制御にカ卩え、ドレンポンプによって汲み上げられる、ドレン貯留部のドレン水の 水位による前記ドレンポンプの発停制御が行われることを特徴とする請求項 1に記載 の空気調和機。

[3] 熱交^^力 滴下するドレン水を回収するドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を 排出するドレンポンプとを備えた空気調和機であって、ドレンポンプは、当該空気調 和機の運転開始力 一定時間遅延して運転されることを特徴とする空気調和機。

[4] 熱交^^力も滴下するドレン水を回収するドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を 排出するドレンポンプとを備えた空気調和機であって、ドレンポンプは、空気調和機 の運転中、タイマにより所定周期で運転されることを特徴とする空気調和機。