(57)【要約】【課題】酸素富化空気供給機能とドレン水吸引機能を併設しようとした場合、各々の機能に用いる真空ポンプを独立して設ける必要がありコストアップを招来するという課題を有していた。【解決手段】ドレンパン２から室外機にドレン水を搬送するドレン水搬送経路５と、室外機に配設されたドレン水貯留タンク８と、酸素富化装置９と、酸素富化装置９から酸素富化された空気を室内機に供給する酸素富化空気供給経路６と、真空ポンプ７とを備え、真空ポンプ７は冷房運転時に発生したドレン水をドレン水貯留タンク８に吸引する機能と酸素富化装置９から酸素富化された空気を生成する機能を兼ねる動作をする構成とした。【選択図】図１
2006292245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と、室外機と、冷房運転時に前記室内機内の蒸発器で凝縮したドレン水を貯留するドレンパンと、前記ドレンパンから前記室外機にドレン水を搬送するドレン水搬送経路と、前記室外機に配設されたドレン水貯留タンクと、前記室外機に配設された酸素富化装置と、前記酸素富化装置から酸素富化された空気を前記室内機に供給する酸素富化空気供給経路と、真空ポンプとを備え、前記真空ポンプは冷房運転時に発生したドレン水をドレン水貯留タンクに吸引する機能を持ち且つ、前記酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を持つことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
真空ポンプの吐出側に接続され片方を前記酸素富化空気供給経路、他方を外気に連通した吐出三方弁と、真空ポンプの吸入側に接続され片方を前記ドレン水貯留タンク、他方を前記酸素富化装置に連通した吸引三方弁とを備え、各弁操作によりドレン水をドレン水貯留タンクに吸引するモードと前記酸素富化装置から酸素富化された空気を生成するモードを切り換えることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
吐出三方弁と吸引三方弁は連動して動作するようにしたことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
ドレン水貯留タンクと、酸素富化装置と、真空ポンプと、吐出三方弁と、吸引三方弁とを同一ユニット内に収容し、室内機近傍に設置可能としたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
ドレン水搬送経路に開閉弁を介設し、開閉弁を閉とし真空ポンプによりドレン水貯留タンクを減圧する運転モードと、ドレン水搬送経路を経て室内機からドレン水を吸引する運転モードを切り替えるようにしたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
ドレン水貯留タンクは、凝縮器で凝縮された液冷媒を流す配管を内部に有し、減圧されたドレン水の蒸発熱により過冷却を増すように構成したことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
ドレン水搬送経路は室内機と室外機を接続する冷媒配管と沿って配置され、かつ冷媒配管と熱交換するように構成したことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項８】
ドレン水搬送経路は、室内機により発生し得る単位時間当たりのドレン水量を流し得る最小の配管径から成り、運転停止後にドレン水搬送経路の立ち上がり部から室内機に逆流するドレン水量を最小とする構成としたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内機で発生するドレン水を強制排出するようにした空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、一般的には冷房時に室内機の蒸発器で発生するドレン水は、勾配をつけたドレン配管によって屋外に排出されるように構成されている。
【０００３】
近年、主に商業施設に用いられる空気調和機では、天井埋め込み型のものが多く、この形態でドレン配管に一定の勾配をつけるには、一旦室内機からドレン配管を立ち上げ、ドレンポンプによりドレン水を所定の高さまで揚水してから屋外に排出する構成をとる必要があった。
【０００４】
しかし、この構成では空気調和機の運転停止後、立ち上げたドレン配管からの逆流水により、ドレンパン底部に溜まったドレン水を完全に排出することができず、スライムが発生する等の問題があった。
【０００５】
これに対して、室外機にドレン吸引用の真空ポンプを設け、室内機のドレンパン内に一端が開口し、他端が真空ポンプの吸入口に接続され、冷媒配管とほぼ同一経路にドレン配管を配設することで、ドレンパン底部に溜まったドレン水を完全に排出することが可能なドレン吸引型空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、被空調空間である室内の酸素濃度を向上させ居住者の快適性の用に供するという目的で、室外機に酸素富化手段を設け、酸素富化された空気を送出配管を介して室内機に送り、室内側に放出するものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
図３は、特許文献１に記載された従来の空気調和機を示すものである。
【０００８】
図３に示すように、室内機１は、ドレンパン２と、蒸発器３と、室内ファン４とを有しており、蒸発器３で結露したドレン水をドレンパン２で受ける。
【０００９】
ドレンパン２の底部ではドレン水搬送経路５の端部が開放され、ドレン水搬送経路５の他端は室外機２１に備えられた真空ポンプ７に接続されている。
【００１０】
室外機２１内部には凝縮器２２、室外ファン２３、圧縮機（図示せず）が備えられ、室内機の蒸発器３を含めて冷凍サイクルを構成している。
【００１１】
冷房運転中に、ドレンパン２の底部に溜まったドレン水は、真空ポンプ７の運転により減圧されたドレン水搬送経路５に吸引され、真空ポンプ７を気液混合状態で通過した後、ドレン水貯留タンク８に貯留され、液部分がドレン排水弁１５を介して雨水排水管へ排出されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−３５１６０３号公報
【特許文献２】特開平５−１１３２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の構成では、室外機に設けられた真空ポンプは空気とドレン水
が混合された気液二相流の状態で吸引するため、真空ポンプの信頼性に支障を来たすという課題を有していた。
【００１３】
また、酸素富化機能とドレン水吸引機能を併設しようとした場合、酸素富化機能に用いる真空ポンプとドレン水吸引に用いる真空ポンプを独立して設ける必要があり、コストアップを招来するという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、真空ポンプの信頼性を向上させるとともに、酸素富化機能とドレン水吸引機能の両立を低コストで実現することを可能とした空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機と、室外機と、冷房運転時に前記室内機内の蒸発器で凝縮したドレン水を貯留するドレンパンと、前記ドレンパンから前記室外機にドレン水を搬送するドレン水搬送経路と、前記室外機に配設されたドレン水貯留タンクと、前記室外機に配設された酸素富化装置と、前記酸素富化装置から酸素富化された空気を前記室内機に供給する酸素富化空気供給経路と、真空ポンプとを備え、前記真空ポンプは冷房運転時に発生したドレン水をドレン水貯留タンクに吸引する機能を持ち且つ、前記酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を持たせたものである。
【００１６】
これによって、室内機で発生したドレン水はドレン水搬送経路を経て真空ポンプにより減圧されたドレン水貯留タンクに吸引されるという経路をたどり、真空ポンプに空気とドレン水が混合された気液二相流の状態で吸引することがなくなるので、真空ポンプの信頼性を向上させることが可能となる。また、真空ポンプは酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を兼用するので、酸素富化機能とドレン水吸引機能の両立を低コストで実現することができる。
【００１７】
また、本発明の空気調和機は、ドレン水貯留タンクと、酸素富化装置と、真空ポンプとを同一ユニット内に収容し、室内機近傍に設置可能としたものである。
【００１８】
これによって、複数台の室内機に対して、ドレン水吸引機能と酸素富化された空気を供給する機能を安価に提供できるようになる。
【００１９】
また、本発明の空気調和機は、ドレン水搬送経路に開閉弁を介設し、開閉弁を閉とし真空ポンプによりドレン水貯留タンクを減圧する運転モードと、ドレン水搬送経路を経て室内機からドレン水を吸引する運転モードを切り替えるようにしたものである。
【００２０】
これによって、真空ポンプの常時運転を避け、必要に応じて開閉弁を操作することでドレン水吸引の機能を省エネで実現できるようになる。
【００２１】
また、本発明の空気調和機は、ドレン水貯留タンクは、凝縮器で凝縮された液冷媒を流す配管を内部に有し、減圧されたドレン水の蒸発熱により過冷却を増すように構成したものである。
【００２２】
これによって、ドレン水の冷熱、および真空ポンプの駆動に要する動力を冷媒の冷凍効果として回収し空気調和機全体の省エネに貢献することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の空気調和機は、ドレン水搬送経路は室内機と室外機を接続する冷媒配管と沿って配置され、かつ冷媒配管と熱交換するように構成したものである。
【００２４】
これによって、ドレン水貯留タンクに特別な改造を施すことなく、空気調和機全体の省エネに貢献することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の空気調和機は、ドレン水搬送経路は、室内機により発生し得る単位時間当たりのドレン水量を流し得る最小の配管径から成り、運転停止後にドレン水搬送経路の立ち上がり部から室内機に逆流するドレン水量を最小とする構成としたものである。
【００２６】
これによって、室内機から吸引しきれなかったドレン水が運転停止後に室内機に逆流する量を最小限に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の空気調和機は、室内機で発生したドレン水がドレン水搬送経路を経て真空ポンプにより減圧されたドレン水貯留タンクに吸引されるという経路をたどり、真空ポンプに空気とドレン水が混合された気液二相流の状態で吸引することがなくなるので、真空ポンプの信頼性を向上させることができると同時に、真空ポンプは酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を兼用するので、酸素富化機能とドレン水吸引機能の両立を低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
第１の発明は室内機と、室外機と、冷房運転時に前記室内機内の蒸発器で凝縮したドレン水を貯留するドレンパンと、前記ドレンパンから前記室外機にドレン水を搬送するドレン水搬送経路と、前記室外機に配設されたドレン水貯留タンクと、前記室外機に配設された酸素富化装置と、前記酸素富化装置から酸素富化された空気を前記室内機に供給する酸素富化空気供給経路と、真空ポンプとを備え、前記真空ポンプは冷房運転時に発生したドレン水をドレン水貯留タンクに吸引する機能と前記酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を兼ねる動作をするようにすることにより、室内機で発生したドレン水はドレン水搬送経路を経て真空ポンプにより減圧されたドレン水貯留タンクに吸引されるという経路をたどり、真空ポンプに空気とドレン水が混合された気液二相流の状態で吸引することがなくなるので、真空ポンプの信頼性を向上させることができると同時に、真空ポンプは酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を兼用するので、酸素富化機能とドレン水吸引機能の両立を低コストで実現することができる。
【００２９】
第２の発明は、特に、第１の発明の真空ポンプの吐出側に接続され片方を前記酸素富化空気供給経路、他方を外気に連通した吐出三方弁と、真空ポンプの吸入側に接続され片方を前記ドレン水貯留タンク、他方を前記酸素富化装置に連通した吸引三方弁とを備え、各弁操作によりドレン水をドレン水貯留タンクに吸引する機能と前記酸素富化装置から酸素富化された空気を生成する機能を切り換えるようにすることで、比較的単純な構成で機能の切り換えが行なえるようにできる。
【００３０】
第３の発明は、特に、第２の発明の吐出三方弁と吸引三方弁が連動して動作するようにすることで、酸素富化機能とドレン水吸引機能を切り換える場合の経路設定の不具合を解消することができる。
【００３１】
第４の発明は、特に、第１〜３の発明のドレン水貯留タンクと、酸素富化装置と、真空ポンプと、吐出三方弁と、吸引三方弁とを同一ユニット内に収容し、室内機近傍に設置可能とすることにより、複数台の室内機に対して、ドレン水吸引機能と酸素富化された空気を供給する機能を安価に提供できるようにすることができる。
【００３２】
第５の発明は、特に、第１〜第４の発明のドレン水搬送経路に開閉弁を介設することに
より、真空ポンプの常時運転を避け、必要に応じて開閉弁を操作することでドレン水吸引の機能を省エネで実現できるようになる。
【００３３】
第６の発明は、特に、第１〜第３の発明のドレン水貯留タンクを、凝縮器で凝縮された液冷媒を流す配管を内部に有し、減圧されたドレン水の蒸発熱により過冷却を増すように構成することにより、ドレン水の冷熱、および真空ポンプの駆動に要する動力を冷媒の冷凍効果として回収し空気調和機全体の省エネに貢献することができる。
【００３４】
第７の発明は、特に、第１〜第５の発明のドレン水搬送経路を室内機と室外機を接続する冷媒配管と沿って配置され、かつ冷媒配管と熱交換するように構成することにより、ドレン水貯留タンクに特別な改造を施すことなく、空気調和機全体の省エネに貢献することができる。
【００３５】
第８の発明は、特に、第１〜第７の発明のドレン水搬送経路を室内機により発生し得る単位時間当たりのドレン水量を流し得る最小の配管径から成り、運転停止後にドレン水搬送経路の立ち上がり部から室内機に逆流するドレン水量を最小とする構成とすることにより、室内機から吸引しきれなかったドレン水が運転停止後に室内機に逆流する量を最小限に抑えることができる。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成図を示すものである。
【００３８】
図１において、室内機１は一般的な天井埋め込み型の構成を示したものであり、内部にドレンパン２、蒸発器３、室内ファン４を備えている。ドレンパン２の最下部にはドレン水搬送経路５の端部が開放され、ドレン水搬送経路５が減圧されることで水を吸引する。
【００３９】
酸素富化空気供給経路６は室内機１の吹き出し口付近の壁面に貫挿され、室外機にて生成された酸素富化された空気を搬送し室内環境に供給する。
【００４０】
室外機２１は凝縮器２２、室外ファン２３、圧縮機（図示せず）を備え、室内機の蒸発器３を含めて冷凍サイクルを構成すると同時に、ドレン水貯留タンク８、酸素富化装置９、真空ポンプ７、ドレン開閉弁１０、吸引三方弁１１、吐出三方弁１２を内部に備える。
【００４１】
真空ポンプ７の吸入側には吸引三方弁１１が接続され、片方はドレン水貯留タンク８、他方は酸素富化装置９に接続される。
【００４２】
ドレン水貯留タンク８の真空ポンプ７側の接続部は、気相のみを吸引するようにタンク上部に貫挿されている。
【００４３】
また吐出側には吐出三方弁１２が接続され、片方は酸素富化空気供給経路６、他方は外気に連通されている。
【００４４】
酸素富化装置９は空気中の酸素を選択的に透過する選択透過膜であって、真空ポンプ７により減圧されることで室外空気を吸引し、酸素濃度の高まった空気を生成するものである。
【００４５】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４６】
冷房運転時、室内の空気中の水分は蒸発器３に触れて結露し、ドレン水となってドレンパン２に溜まる。
【００４７】
室外機２１内では、まずドレン開閉弁１０を閉、吸引三方弁１１をドレン水貯留タンク８側に開放、吐出三方弁１２を外気側に開放した状態にて真空ポンプ７を運転し、ドレン水貯留タンク８を減圧する。
【００４８】
その後、ドレン開閉弁１０を開として、ドレン水搬送経路５を減圧してドレンパン２に溜まったドレン水を吸引する作用を行なう。
【００４９】
一方、ドレン開閉弁１０を閉、吸引三方弁１１を酸素富化装置９側に開放、吐出三方弁１２を酸素富化空気供給経路６側に開放した状態にて真空ポンプ７を運転すると、酸素富化装置９が減圧され、吸引した外気から選択的に酸素が透過し、酸素濃度の高まった空気が真空ポンプ７を通過、酸素富化空気供給経路６を経由して室内機に供給されるという作用を行なう。
【００５０】
以上のように、本実施の形態においてはドレン開閉弁１０、吸引三方弁１１、吐出三方弁１２を操作することにより、真空ポンプ７をドレン水吸引の作用と酸素富化空気供給の作用を選択的に使用することができる。
【００５１】
高コストな真空ポンプがドレン吸引機能と酸素富化空気供給機能を兼用するので、低コストで機能両立を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態ではドレン開閉弁１０を開閉することでドレン水貯留タンク８の減圧とドレン水吸引を選択的としたが、ドレン開閉弁１０を配設せず、真空ポンプ７の運転停止によりドレン水吸引の作用を行なうか否かを選択するようにもできる。
【００５３】
また、本実施の形態のドレン水貯留タンク８の内部に凝縮器２２により凝縮した液冷媒を流す冷媒配管を備え、内部に貯留され減圧されたドレン水と熱交換を行なうようにすることにより、ドレン水の蒸発熱で冷媒の過冷却を増すようにすることができ、空気調和機全体の省エネに貢献することができる。
【００５４】
また、本実施の形態のドレン水搬送経路５を室内機−室外機間の液側冷媒配管に沿わせて、かつ該配管と熱交換するように構成することで、ドレン水の蒸発熱で冷媒の過冷却を増すようにすることができ、空気調和機全体の省エネに貢献することもできる。
【００５５】
また、本実施の形態のドレン水搬送経路５を室内機により発生し得る単位時間当たりのドレン水量を流し得る最小の配管径に設定し、運転停止後にドレン水搬送経路の立ち上がり部から室内機に逆流するドレン水量を最小とする構成とすることにより、室内機から吸引しきれなかったドレン水が運転停止後に室内機に逆流する量を最小限に抑えることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態の空気調和機の構成図である。
【００５７】
図２において、室内機１、ドレン水搬送経路５、酸素富化空気供給経路６は実施の形態１で示したものであり詳細な説明は割愛する。機能ユニット３１内部には、ドレン水貯留タンク８、酸素富化装置９、真空ポンプ７、ドレン開閉弁（図示せず）、吸引三方弁（図示せず）、吐出三方弁（図示せず）を備え、実施の形態１と同様の作用を行なう。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、室内機近傍に設置可能な機能ユニット３１内にドレン水吸引の作用と酸素富化空気供給の作用を選択的に行なう部品を納めることにより、複数台の室内機に対して、ドレン水吸引機能と酸素富化された空気を供給する機能を安価に提供できるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、酸素富化空気供給機能とドレン水吸引機能の両立を低コストで実現することが可能となるので、多室型空気調和機の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における空気調和機の構成図
【図３】従来の空気調和機の構成図
【符号の説明】
【００６１】
１  室内機
２  ドレンパン
３  蒸発器
４  室内ファン
５  ドレン水搬送経路
６  酸素富化空気供給経路
７  真空ポンプ
８  ドレン水貯留タンク
９  酸素富化装置
１０  ドレン開閉弁
１１  吸引三方弁
１２  吐出三方弁
２１  室外機
２２  凝縮器
２３  室外ファン
３１  機能ユニット
【図１】
2006292245.tif 000003
【図２】
2006292245.tif 000004
【図３】
2006292245.tif 000005