(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と気化式加湿器とを有し、加湿運転を可能に構成した空気調和装置において、
熱源機からの温水を導いて空気を加熱する温水熱交換器を有し、上記気化式加湿器には熱源機へ供給される給水の一部が導かれる構成を備え、
上記気化式加湿器からの余剰のドレンを排水する排水路にドレン検知センサを設け、このドレン検知センサで検知されるドレンの量が所定量を超えた場合、上記気化式加湿器への給水を停止する制御手段を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
上記ドレン検知センサが、所定量のドレンが流れた場合に反応する光センサからなるドレン検知部を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
上記排水路が下がり勾配を有することを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】
上記制御手段が、上記気化式加湿器への給水管に設けられた熱動弁で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の空気調和装置。
【請求項５】
上記熱交換器が複数の熱交換部に分割され、いずれかの熱交換部同士間に上記気化式加湿器を挿入する隙間が形成され、この隙間に上記気化式加湿器を挿入配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項記載の空気調和装置。
【請求項６】
開閉自在なフロントケーシングを備え、このフロントケーシングを開いた場合、前面に上記気化式加湿器の加湿エレメントが取出し可能に臨む構成を備えたことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
上記気化式加湿器がクロスフローファンで吸引される空気の流れ方向に沿って挿入配置されることを特徴とする請求項５または６記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化式加湿器を備えた空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ケーシングの内部に熱交換器と気化式加湿器とを有し、加湿運転を可能にした空気調和装置が知られている。この種のものでは、気化式加湿器の加湿エレメントに対して所定量の水を滴下し、この加湿エレメントの濡れ性を適正に維持する制御が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
加湿エレメントへの給水量を多くしてオーバー気味の注水を行った場合、加湿性能を向上させることができる反面、余分に注水された水がドレンとして捨て去られるため、節水できないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、気化式加湿器による加湿性能を向上させると共に、節水を可能にした空気調和装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、熱交換器と気化式加湿器とを有し、加湿運転を可能に構成した空気調和装置において、熱源機からの温水を導いて空気を加熱する温水熱交換器を有し、上記気化式加湿器には熱源機へ供給される給水の一部が導かれる構成を備え、上記気化式加湿器からの余剰のドレンを排水する排水路にドレン検知センサを設け、このドレン検知センサで検知されるドレンの量が所定量を超えた場合、上記気化式加湿器への給水を停止する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、上記ドレン検知センサが、所定量のドレンが流れた場合に反応する光センサからなるドレン検知部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、上記排水路が下がり勾配を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項記載のものにおいて、上記制御手段が、上記気化式加湿器への給水管に設けられた熱動弁で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項記載のものにおいて、上記熱交換器が複数の熱交換部に分割され、いずれかの熱交換部同士間に上記気化式加湿器を挿入する隙間が形成され、この隙間に上記気化式加湿器を挿入配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のものにおいて、開閉自在なフロントケーシングを備え、このフロントケーシングを開いた場合、前面に気化式加湿器の加湿エレメントが取出し可能に臨む構成を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載のものにおいて、上記気化式加湿器がクロスフローファンで吸引される空気の流れ方向に沿って挿入配置されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す回路図である。
【００１５】
この図１に示すように、空気調和装置１０は室外ユニット１１、室内ユニット１２及び給湯ユニット１３を有してなり、室外ユニット１１の室外冷媒配管１４と室内ユニット１２の室内冷媒配管１５とが、連結配管１６及び１７を介して連結されている。
【００１６】
上記室外ユニット１１は室外に配置され、室外冷媒配管１４に圧縮機１８が配設され、この室外冷媒配管１４における圧縮機１８の吸込側にアキュムレータ１９及びマフラ２０が、圧縮機１８の側から順次配設され、また、室外冷媒配管１４における圧縮機１８の吐出側に室外熱交換器２１及び電動膨張弁２２が、圧縮機１８の側から順次配設されて構成される。
【００１７】
室外熱交換器２１には、この室外熱交換器２１へ向かって送風する室外ファン（不図示）が隣接して配置されている。
【００１８】
上記室内ユニット１２は室内に設置され、室内冷媒配管１５に室内冷媒熱交換器２３が配設されるとともに、室内温水熱交換器２４を有して構成される。これらの室内冷媒熱交換器２３及び室内温水熱交換器２４により室内熱交換器２５が構成される。また、室内ユニット１２内では、室内熱交換器２５近傍に、この室内熱交換器２５へ室内空気を送風する、送風機（クロスフローファン）２６が配置されている（図２参照）。
【００１９】
前記給湯ユニット１３は熱源機２７を有し、この熱源機２７は、熱源機給水配管２８から供給された給水を加熱して温水を作る。この温水は、図示しない蛇口から外部へ放出可能とされるとともに、室内ユニット１２の室内温水熱交換器２４と熱源機２７との間で循環可能とされる。
【００２０】
つまり、熱源機２７と室内温水熱交換器２４は、熱源機２７から室内温水熱交換器２４へ温水を送る温水往き配管２９と、室内温水熱交換器２４から熱源機２７へ温水を戻す温水戻り配管３０とによって接続される。
【００２１】
そして、温水往き配管２９に、この温水往き配管２９内を流れる温水の流量を調整する流量可変弁３１が配設されている。熱源機２７から室内温水熱交換器２４へ温水が供給されることによって、この室内温水熱交換器２４を通過する室内空気が熱交換により加熱される。
【００２２】
図示しない制御装置は、同じく図示しないリモートコントローラ等により冷房運転が選択して指令された場合には、流量可変弁３１を閉弁操作させるとともに、室外ユニット１１の圧縮機１８、室外ファン及びクロスフローファン２６を起動させる。これにより、室内ユニット１２の室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機能し、この室内冷媒熱交換器２３により、室内ユニット１２内へ導かれた室内空気が冷却されて室内を冷房する。
【００２３】
また、リモートコントローラ等により暖房運転が選択して指令された場合には、室外ユニット１１の圧縮機１８、室外ファン及びクロスフローファン２６を停止させるとともに、流量可変弁３１を開弁操作させて、熱源機２７からの温水を室内温水熱交換器２４との間で循環させる。この室内温水熱交換器２４により、クロスフローファン２６によって室内ユニット１２内に導かれた室内空気が加熱されて室内を暖房する。
【００２４】
ここで、制御装置は、上述の冷房運転または暖房運転において、室内ユニット１２に設置された室温センサ３２により検出された室内温度が、リモートコントローラ等により設定された設定温度とほぼ一致するように、上記冷房運転または暖房運転を制御する。
【００２５】
図２に示すように、室内ユニット１２は部屋の壁等に取り付けられる。この室内ユニット１２は、主に背面側をリアケーシング３５が覆い、主に前面側をフロントケーシング３６が覆う。これらのリアケーシング３５とフロントケーシング３６とがケーシングを構成し、このケーシングに囲まれた空間内に室内冷媒熱交換器２３、室内温水熱交換器２４及びクロスフローファン２６が収納される。フロントケーシング３６には空気吸込口３７Ａ、３７Ｂ及び３７Ｃが形成されるとともに、このフロントケーシング３６は、リアケーシング３５に対し着脱または開閉可能に構成される。また、リアケーシング３５とフロントケーシング３６との間に空気吹出口３８が形成される。
【００２６】
室内冷媒熱交換器２３は、３つの熱交換部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに分割されている。ケーシングの内部に形成された前面側空間Ａには、第一熱交換部２３Ａが配置され、上面側空間Ｂには、図中でハの字形に第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃが配置され、第三熱交換部２３Ｃの一次側には、室内温水熱交換器２４が重ねて配置されている。そして、これら熱交換器２３，２４の内側にクロスフローファン２６が配置されている。
【００２７】
第一熱交換部２３Ａと第二熱交換部２３Ｂのドレンは前面ドレン受け４１で受けられ、第三熱交換部２３Ｃと室内温水熱交換器２４のドレンは背面ドレン受け４３で受けられる。
【００２８】
この背面ドレン受け４３は下がり勾配を有した排水路（図示せず）を介して前面ドレン受け４１に連通している。
【００２９】
また、図２中でハの字形に配置された第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃの間に隙間が形成され、この隙間には、上記クロスフローファン２６で吸引される空気の流れ方向に沿って、気化式加湿器４５が挿入配置されている。この気化式加湿器４５は、図４に示すように、第二熱交換部２３Ｂの幅一杯に延在するケース４６と、このケース４６内に着脱自在に挿入される加湿エレメント４７とを備えて構成される。
【００３０】
このケース４６は、第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃの上縁に係止されるフランジ（隙間シール部）５１，５２を備え、このフランジ５１，５２は例えば軟質樹脂で構成され、このフランジ５１，５２により第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃの隙間が密閉シールされる。よって、第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃの隙間からの空気漏れはない。
【００３１】
上記ケース４６には、図２及び図３に示すように、ドーム状頭部４６Ａが形成され、このドーム状頭部４６Ａ内に散水管４６Ｂが配設されている。この散水管４６Ｂは、図４に示すように、配管５３を介して、熱源機２７へ供給される給水の一部を導く加湿給水配管４０（図１）が接続され、この加湿給水配管４０には熱動弁４４が接続されている。
【００３２】
この加湿給水配管４０は、熱源機２７から温水熱交換器２４へ温水を送る温水往き配管２９と、温水熱交換器２４から熱源機２７へ温水を戻す温水戻し配管３０との少なくとも一方に接触して配設されることが望ましい。
【００３３】
散水管４６Ｂからの温水は、ドーム状頭部４６Ａのドーム形状内壁に衝突した後、このドーム形状に沿って流出し、傾斜して配置された加湿エレメント４７に滴下される。これにより、加湿エレメント４７への確実な滴下が確保される。ここに滴下された温水は、熱交換器２３，２４を経た暖気を加湿し、残留水（ドレン）は、残留水受け部４６Ｃに受けられる。この残留水受け部４６Ｃに集められた残留水は、残留水水路４６Ｄを通じて、第三熱交換部２３Ｃの背面ドレン受け４３に回収され、ここから下がり勾配を有した排水路（図示せず）を介して前面ドレン受け４１に回収される。
【００３４】
なお、残留水水路４６Ｄは、図４からも明らかなように、風路内に突出しないように、上記ケース４６の両端部に形成される。
【００３５】
上記加湿エレメント４７は、エレメントホルダー４８に収納され、このエレメントホルダー４８には把手４８Ａが形成される。そして、図３に示すように、フロントケーシング３６を開いた場合、ケーシングの前面にはこの加湿エレメント４７がエレメントホルダー４８ごと取出し可能に臨んでいる。
【００３６】
加湿エレメント４７は、スポンジ等のように水分を含みやすい材質から構成される。この加湿エレメント４７を空気が通過する時に、加湿エレメント４７内の水が自然蒸発されて、空気吹出口３８から室内へ吹き出される空気が加湿される。この加湿は、主に空気調和装置１０の暖房運転時に実施される。
【００３７】
この加湿エレメント４７へ給水する前記加湿給水配管４０は、図１に示すように、熱源機給水配管２８から分岐されたものであり、熱源機給水配管２８へ供給される前の清浄な給水を加湿エレメント４７へ導く。また、この加湿給水配管４０には、この加湿給水配管４０内を流れる水の流量を調整する熱動弁４４が配設されている。この熱動弁４４の開度調整により、加湿エレメント４７へ供給される水の供給量が制御される。
【００３８】
図示しない制御装置は、同じく図示しないリモートコントローラ等により加湿運転が選択して指令されたとき、熱動弁４４を開弁操作する。
【００３９】
この熱動弁４４が開弁操作された後、熱動弁４４の開弁と閉弁とは交互に繰り返されるが、開弁指令が出力されている最中に、図示を省略した排水路に所定量の水が流れ出た場合、この水はドレンとして捨て去られる。
【００４０】
これを節水するため、本実施形態では、気化式加湿器４５からの余剰のドレンを排水する排水路の内、残留水受け部４６Ｃから背面ドレン受け４３に至る残留水水路４６Ｄにドレン検知センサ７１が設けられ、このドレン検知部７３で検知されるドレンの量が所定量を超えた場合、熱動弁４４に開弁指令が出力されていたとしても、この熱動弁４４が強制的に閉弁操作されて、気化式加湿器４５への給水が停止される。
【００４１】
ドレン検知センサ７１は、残留水水路４６Ｄに所定量のドレンが流れた場合に反応する光センサからなるドレン検知部７３を備え（図５）、このドレン検知部７３で検知されるドレンの量が所定量を超えた場合、熱動弁４４が閉弁操作されて、気化式加湿器４５への給水が停止される。
【００４２】
このドレン検知部７３は、図示を省略したフォトカプラー・ダイオードを内蔵し、残留水水路４６Ｄの水量が多く、ドレン検知部７３が水中に没した場合、このフォトカプラー・ダイオードからの光が水中で屈折し、この屈折角変化により光検知に異常をきたし、ここから出力される異常反応信号によって、上記熱動弁４４に弁のオフ信号が出力される。
【００４３】
また、残留水水路４６Ｄを流れる水量が減少し、ドレン検知部７３が空気中に露出した場合、このフォトカプラー・ダイオードからの光の屈折角変化が正常角度に復帰し、光検知が正常化し、反応信号が反転して正常信号が出力され、熱動弁４４に弁のオン信号が出力される。これらの制御は、図示しない制御装置によってコントロールされる。
【００４４】
上記実施の形態によれば次の効果▲１▼〜▲７▼を奏する。
【００４５】
▲１▼気化式加湿器４５からの余剰のドレンを排水する排水路の内、残留水受け部４６Ｃから背面ドレン受け４３に至る残留水水路４６Ｄにドレン検知センサ７１を設け、このドレン検知センサ７１で検知されるドレンの量が所定量を超えた場合には、熱動弁４４が閉弁操作され、気化式加湿器４５への給水が停止されるため、余分な水が気化式加湿器４５に給水されることがなくなり、気化式加湿器４５の節水が図られる。
【００４６】
▲２▼熱交換器２３の二次側であって、この熱交換器２３とクロスフローファン２６との間に気化式加湿器４５が配置されるため、熱交換器２３で暖められた空気に例えば３００ｃｃ／ｈ以上の十分な加湿量を与えることができる。特に、第二、第三熱交換部２３Ｂ，２３Ｃの間に気化式加湿器４５が挿入配置されたため、この気化式加湿器４５が各熱交換部２３Ｂ，２３Ｃを経た後の暖気の合流部に位置することになるため、加湿効率がさらに向上する。
【００４７】
▲３▼加湿用の水が加湿エレメント４７に供給されて蒸発されることから、蒸発される水中のカルキ分は加湿エレメント４７に付着し、室内温水熱交換器２４の表面に付着することがない。この結果、付着したカルキ分により室内温水熱交換器２４の熱交換効率が低下する事態が発生しないので、この室内温水熱交換器２４の寿命を良好に確保できる。
【００４８】
▲４▼カルキ分が付着した加湿エレメント４７は、後述の▲６▼の如く適宜交換することにより、水の蒸発性能を良好に確保できる。
【００４９】
▲５▼加湿エレメント４７へ供給される水が、熱源機２７へ供給される給水の一部であることから、加湿エレメント４７にて蒸発される水は、熱源機２７と室内温水熱交換器２４との間を循環した汚れた水ではなく、熱源機２７へ供給される前の清浄な水（給水）である。このため、加湿エレメント４７による室内の加湿によっても、室内の空気の清浄度を良好に保つことができる。
【００５０】
▲６▼加湿エレメント４７へ水を供給する加湿給水配管４０が、室内温水熱交換器２４に接続された温水往き配管２９及び温水戻り配管３０に接触して配設されたことから、加湿エレメント４７へ供給される水は、温水往き配管２９及び温水戻り配管３０の温水により熱交換されて温度が上昇する。この結果、加湿エレメント４７へ供給された水の自然蒸発が促進されて、加湿エレメント４７による室内の加湿を迅速に実施できる。
【００５１】
▲７▼室内冷媒熱交換器２３の前方には、開閉または着脱自在なフロントケーシング３６が設けられているので、フロントケーシング３６を開閉または離脱させることによって、室内冷媒熱交換器２３の前面に臨む加湿エレメント４７を容易に交換することができる。
【００５２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
例えば、第一熱交換部２３Ａと第二熱交換部２３Ｂとの間に隙間を形成し、そこに気化式加湿器４５を挿入配置してもよい。
【００５４】
加湿給水配管４０は、温水往き配管２９及び温水戻り配管３０の両者に接触されるものを述べたが、これら温水往き配管２９と温水戻り配管３０のいずれか一方に接触されてもよい。また、上記空気調和装置１０では、給湯ユニット１３は室外ユニット１１と別体に設置されたものを述べたが、室外ユニット１１内に配置されてもよい。更に、熱動弁４４は、制御装置により開度が調整される通常の制御弁であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
これらの発明では、気化式加湿器からの余剰のドレンを排水する排水路にドレン検知センサを設け、このドレン検知センサで検知されるドレンの量が所定量を超えた場合には、気化式加湿器への給水が停止されるため、余分な水が気化式加湿器に給水されることがなくなり、節水が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１の空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。
【図３】図１の空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。
【図４】気化式加湿器を示す分解斜視図である。
【図５】ドレン検知センサを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  空気調和装置
１１  室外ユニット
１３  給湯ユニット
２３  室内冷媒熱交換器
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ  熱交換部
２４  室内温水熱交換器
２６  クロスフローファン
４０  加湿給水配管
４４  熱動弁
４５  気化式加湿器
４６  ケース
４６Ｄ  残留水水路
４７  加湿エレメント
７１  ドレン検知センサ
７３  ドレン検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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