(57)【要約】【課題】下限水位の検知スイッチやセンサを設けずとも、ドレンポンプの空運転を抑制でき、その寿命延長および省エネ化を図ることができる空気調和機のドレン処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】ドレンパン１４に収集されたドレン水をドレンポンプ３０により汲み上げ、排水管３３を介して外部へと排出する空気調和機１のドレン処理装置において、ドレンポンプ３０は、冷房運転時、圧縮機５が運転を開始してからＴ１時間後にドレンポンプ３０を遅延起動する制御部３４を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレンパンに収集されたドレン水をドレンポンプにより汲み上げ、排水管を介して外部へと排出する空気調和機のドレン処理装置において、
前記ドレンポンプは、冷房運転時、圧縮機が運転を開始してからＴ１時間後にドレンポンプを遅延起動する制御部を備えていることを特徴とする空気調和機のドレン処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、冷房運転終了時またはサーモＯＦＦ時、前記圧縮機が停止してから予め設定されているＴ２時間後にドレンポンプを遅延停止することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機のドレン処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ドレンポンプを停止する際、回転数を漸次低減して停止することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機のドレン処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記ドレンポンプを停止する際、漸次ＯＦＦ間隔を長くしながら断続運転して停止することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機のドレン処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、サーモＯＮ時、前記Ｔ１時間後にドレンポンプを遅延起動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の空気調和機のドレン処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレンパンに収集されたドレン水をドレンポンプにより汲み上げ、排水管を介して外部へと排出する空気調和機のドレン処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天井埋込み型あるいは天井吊下げ型等の天井設置型空気調和機では、冷房運転時、蒸発器として機能する室内熱交換器で発生するドレン水を室内熱交換器の下方に配設されているドレンパンにより収集し、このドレン水をドレンポンプにより所定高さ位置まで汲み上げた後、排水管を介して外部へと排出するようにしている。
【０００３】
ドレンポンプは、冷房運転時、圧縮機の運転開始と同時に起動されるか、もしくは特許文献１に示されるように、ドレンパン内のドレン水の水位をフロートスイッチ等により検知し、下限水位に達すると起動される構成とされている。また、冷房運転終了時には、圧縮機の運転が停止されてから設定時間後にドレンポンプが停止され、さらに、ドレン水の水位が異常上昇したときは、ドレンポンプを継続運転しながら圧縮機の運転を停止し、ドレン水がオーバーフローしないように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】実開平７−２２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ドレンポンプは、その構成からドレン水の水位が吸込み口の高さよりも上昇していないと、空運転されることになる。従って、冷房運転の開始と同時にドレンポンプを起動すると、ドレン水の水位がポンプにより吸い上げ可能な下限水位に達していないため、ドレンポンプは空運転され、寿命に悪影響を及ぼすとともに、無駄にエネルギー（電力）を消費してしまうという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献１のように、フロートスイッチ等を設けて下限水位を検知しドレンポンプを起動するようにすれば、空運転による寿命低下や無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。しかし、フロートスイッチの追加設置が不可欠であり、構成の複雑化、コストアップは避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、下限水位の検知スイッチやセンサを設けずとも、ドレンポンプの空運転を抑制でき、その寿命延長および省エネ化を図ることができる空気調和機のドレン処理装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の空気調和機のドレン処理装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和機のドレン処理装置は、ドレンパンに収集されたドレン水をドレンポンプにより汲み上げ、排水管を介して外部へと排出する空気調和機のドレン処理装置において、前記ドレンポンプは、冷房運転時、圧縮機が運転を開始してからＴ１時間後にドレンポンプを遅延起動する制御部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、冷房運転時、圧縮機が運転を開始してからＴ１時間後にドレンポンプを遅延起動するようにしているため、ドレンポンプが遅延起動されるＴ１時間の間にドレン水の水位を十分上昇させてから、ドレンポンプを起動することができる。Ｔ１時間は室内の温度、湿度、熱交換器温度等から求められるドレン水発生量に基づいて決定される。このように、レンポンプをＴ１時間だけ遅延して起動することによって、ドレンポンプの空運転を抑制することができる。従って、下限水位を検知するスイッチやセンサを設けずとも、ドレンポンプの空運転を抑制してその寿命延長と省エネ化を図ることができるとともに、下限水位の検知スイッチまたはセンサを廃止し、構成の簡素化ならびにコスト低減を実現することができる。なお、Ｔ１時間は、空気調和機の能力やドレンパンの容量、室温、湿度、熱交換器温度等にもよるが、概ね１５〜２０分程度である。
【００１０】
さらに、本発明の空気調和機のドレン処理装置は、上記の空気調和機のドレン処理装置において、前記制御部は、冷房運転終了時またはサーモＯＦＦ時、前記圧縮機が停止してからＴ２時間後にドレンポンプを遅延停止することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、冷房運転終了時またはサーモＯＦＦ時、圧縮機が停止してからＴ２時間後にドレンポンプを遅延停止するようにしているため、ドレンポンプが遅延停止されるＴ２時間の間にドレン水を十分排出し、ドレンパンに滞留するドレン水の水位を十分下げ停止状態とすることができる。従って、残留ドレン水の流下や排水管立ち上げ部からのドレン水の逆流によるオーバーフローを防止し、ドレン水のオーバーフローに対する信頼性を向上することができる。なお、Ｔ２時間は、ドレンポンプの能力やドレンパンの容量、熱交換器温度等にもよるが、例えば５分程度に設定される。
【００１２】
さらに、本発明の空気調和機のドレン処理装置は、上記の空気調和機のドレン処理装置において、前記制御部は、前記ドレンポンプを停止する際、回転数を漸次低減して停止することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ドレンポンプを停止する際、回転数を漸次低減して停止するようにしているため、ドレンポンプにより汲み上げられ、ドレンポンプを停止する際に排水管立ち上げ部に残っているドレン水を徐々にドレンパンに戻すことができる。従って、ドレン水が急激に逆流するときに発生するゴホゴボという不快音を抑制することができる。
【００１４】
さらに、本発明の空気調和機のドレン処理装置は、上記の空気調和機のドレン処理装置において、前記制御部は、前記ドレンポンプを停止する際、漸次ＯＦＦ間隔を長くしながら断続運転して停止することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ドレンポンプを停止する際、漸次ＯＦＦ間隔を長くしながら断続運転して停止するようにしているため、ドレンポンプにより汲み上げられ、ドレンポンプを停止する際に排水管立ち上げ部に残っているドレン水を徐々にドレンパンに戻すことができる。従って、ドレン水が急激に逆流するときに発生するゴホゴボという不快音を抑制することができる。
【００１６】
さらに、本発明の空気調和機のドレン処理装置は、上述のいずれかの空気調和機のドレン処理装置において、前記制御部は、サーモＯＮ時、前記Ｔ１時間後にドレンポンプを遅延起動することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、サーモＯＮ時においても、Ｔ１時間後にドレンポンプを遅延起動するようにしているため、ドレンポンプが遅延起動されるＴ３時間の間にドレン水の水位を上昇させ、ドレンポンプがＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返さない状態とした後、ドレンポンプを再起動することができる。従って、サーモＯＮ時におけるドレンポンプの頻繁なＯＮ／ＯＦＦや空運転を抑制し、ドレンポンプの寿命延長および省エネ化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、下限水位を検知するスイッチやセンサを設けずとも、ドレンポンプの空運転を抑制することができるため、ドレンポンプの寿命延長および省エネ化を図ることができるとともに、下限水位の検知スイッチまたはセンサを廃止し、構成の簡素化ならびにコスト低減を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】
【００１９】
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１には、本実施形態にかかる空気調和機のドレン処理装置を適用した天井設置型空気調和機１の斜視図が示され、図２には、その天井設置型空気調和機１の縦断面図が示されている。ここでは、室外ユニット２に対して天井設置型空気調和機１が１台接続された例が示されているが、天井設置型空気調和機１は、室外ユニット２に対して複数台並列に接続されたマルチタイプとしてもよい。
【００２０】
天井設置型空気調和機１は、室内の天井等に設置され、冷媒配管３および電気配線４を介して屋外の適所に設置された室外ユニット２と接続されて用いられるものである。室外ユニット２には、冷媒圧縮機５、図示省略の四方切換弁、室外空気熱交換器６、室外ファン７、室外コントローラ８等の機器が配設されている。この室外ユニット２は、天井設置型空気調和機１に設けられる後述の室内熱交換器１９と共に冷凍サイクルを構成し、天井設置型空気調和機１に供給する冷媒の調整機能を担うものである。
【００２１】
天井設置型空気調和機１は、下部が開放されている四方形状のキャビネット１０と、このキャビネット１０の下部に装着される四方形状のパネル１１とを備えている。キャビネット１０内の下方部には、空気吸い込み口１２と、その周りに設けられるベルマウス１３と、ドレンパン１４とが設置され、ドレンパン１４の一部で風路１５が形成されている。また、キャビネット１０の天板中央部には、モータ１７により回転駆動されるターボファンからなる室内ファン１８が設置され、この室内ファン１８を取り囲むように四角形状に曲げ形成された構成の室内熱交換器１９が図示省略のブラケットを介して天板に固定設置されている。
【００２２】
これによって、キャビネット１０内には、空気吸い込み口１２からベルマウス１３を介して室内ファン１８に室内空気を導き、室内ファン１８により昇圧されて放射状方向に吹き出される空気を、その周りに配設されている室内熱交換器１９を通してキャビネット１０の内面とドレンパン１４の外周面とで形成される風路１５へと流通させる空気流通路２０が構成されている。
【００２３】
一方、四方形状のパネル１１には、その四辺に四方向に空調風を吹き出す長方形状の空気吹き出し口２１が風路１５に連通して設けられるとともに、中央部に室内空気を吸い込むための開口２２が設けられている。この開口２２には、エアフィルタ２３が設置された吸い込みグリル２４が、図１に示されるように、ワイヤ２５等を介して昇降自在に装着されている。また、各空気吹き出し口２１には、該空気吹き出し口２１から吹き出される空調風の風向を調整するための風向調整ルーバ２６が、それぞれステッピングモータ（図示省略）によって個別にスイング可能に設置されている。
【００２４】
四方形状のキャビネット１０内の一角には、図３および図４に示されるように、冷房運転時、室内熱交換器１９の表面で結露しドレンパン１４に流下したドレン水を外部に排出するためのドレンポンプ３０が配設されている。ドレンポンプ３０は、ポンプ部３１とモータ部３２とを一体に結合した構成とされており、室内熱交換器１９の外側において、室内熱交換器１９の下部に配設されているドレンパン１４の底面が一段深くされたドレン収集部１４Ａに対応して設置されている。
【００２５】
ドレンポンプ３０のポンプ部３１は、下部に吸込み口３１Ａが設けられたケーシング３１Ｂを備え、内部にインペラ（図示省略）が回転自在に支持されたものであり、ケーシング３１Ｂの外周部に設けられた吐出口３１Ｃに排水管３３の立ち上げ部３３Ａが接続された構成とされている。また、モータ部３２は、ドレンポンプ３０をキャビネット１０に対して固定設置するためのモータブラケット３２Ａと、該モータブラケット３２Ａに固定され、回転軸がポンプ部３１のインペラに結合されたＤＣモータまたはＡＣモータ３２Ｂとから構成されている。なお、排水管３３は、建屋の外部へと延長配管されている。
【００２６】
さらに、ドレンポンプ３０は、図５に示されるタイミングチャート図のように、冷房運転時にドレンポンプ３０をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御部３４を備えている。つまり、制御部３４は、冷房運転時、圧縮機５が運転を開始してからＴ１時間後にドレンポンプ３０を遅延起動する構成とされている。このＴ１時間は、室内の温度、湿度、熱交換器温度等から求められるドレン水発生量に基づいて決定されるものである。なお、Ｔ１時間は、冷房運転の開始当初はドレン水の発生量が少ないことから、空気調和機の能力やドレンパンの容量、室温、湿度、熱交換器温度等にもよるが、概ね１５〜２０分程度である。
【００２７】
また、制御部３４は、室内温度が設定温度に達して空気調和機１がサーモＯＦＦによりもしくは冷房運転の終了により圧縮機５が停止されたとき、予め設定されているＴ２時間だけ遅延してドレンポンプ３０を停止するように構成されている。この遅延時間Ｔ２は、ドレンパン１４の容量、ドレンポンプ３０の能力等にもよるが、概ね５分程度に設定されている。ここで、ドレンポンプ３０は、停止と同時に回転を止めた場合、排水管３３の立ち上げ部３３Ａに残っていたドレン水が急激にドレンパン１４に逆流し、不快音（ゴボゴボという音）が発生するため、以下により停止するようにしている。
【００２８】
（１）モータ部３２に採用されているモータがＤＣモータの場合、回転数を漸次低減して停止するように制御する。
（２）モータ部３２に採用されているモータがＤＣモータまたはＡＣモータの場合、モータを断続運転し、漸次ＯＦＦ間隔を長くしながら停止するように制御する。
これによって、ドレンポンプ３０を停止するとき、排水管３３の立ち上げ部３３Ａ内に残留しているドレン水を徐々にドレンパン１４に戻すことが可能となる。
【００２９】
さらに、空気調和機１のサーモＯＦＦにより室内温度が上昇し、設定温度以上になると空気調和機１がサーモＯＮとされ、再び運転が開始される。このサーモＯＮにより圧縮機５が再起動された時も、制御部３４は、Ｔ１時間後にドレンポンプ３０を遅延起動するように構成されている。
【００３０】
また、ドレンパン１４の適所（ここでは、室内熱交換器１９の内側領域）には、ドレン水の異常水位を検知するフロートスイッチ３５が設置されており、このフロートスイッチ３５が異常水位を検知して作動すると、制御部３４は圧縮機５を強制的に停止する構成とされている。この場合、圧縮機５が停止されても、ドレンポンプ３０は継続して運転されるようになっており、かかる構成によって、ドレンパン１４からのドレン水のオーバーフローを防止している。なお、フロートスイッチ３５は、他の水位センサに代替してもよいことはもちろんである。
【００３１】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の天井設置型空気調和機１では、室外ユニット２側で調整された冷媒が天井設置型空気調和機１の室内熱交換器１９に供給される。この冷媒と、室内ファン１８が回転駆動されることにより吸い込みグリル２４、エアフィルタ２３、吸い込み口１２、ベルマウス１３を介して吸い込まれた室内空気とが室内熱交換器１９で熱交換され、室内空気が加熱または冷却される。そして、温調された空気が風路１５、パネル１１の４方向に設けられている吹き出し口２１を経て室内に吹き出されることにより、室内の暖房あるいは冷房が行われる。
【００３２】
上記の冷房運転時、室内熱交換器１９は蒸発器として機能する。このため、室内熱交換器１９の表面で空気中の水分が結露し、これがドレン水となってドレンパン１４内に流下する。このドレン水は、ドレン収集部１４Ａに集められ、その水位が徐々に上昇してドレンポンプ３０が吸い上げ可能な下限水位に達すると、ドレンポンプ３０により排水管３３の立ち上げ部３３Ａを介して所定高さ位置まで汲み上げられ、排水管３３を経て屋外へと排出される。
【００３３】
ここで、ドレンポンプ３０は、冷房運転の間、図５に示されるように、制御部３４によって以下のとおりＯＮ／ＯＦＦ制御される。
まず、冷房運転開始により圧縮機５が起動（ＯＮ）されると、圧縮機５の起動からＴ１時間後にドレンポンプ３０が起動（ＯＮ）される。このように、ドレンポンプ３０が遅延起動されることにより、この遅延時間Ｔ１の間にドレン水の水位が上昇されるため、ドレンポンプ３０が起動の際に空運転されることがほとんどなくなる。
【００３４】
その結果、ドレンポンプ３０を起動するための下限水位を検知するスイッチやセンサを設けずとも、ドレンポンプ３０の空運転を抑制でき、モータ部３２への悪影響等を排除することができる。従って、ドレンポンプ３０の寿命延長および省エネ化を図ることができるとともに、下限水位の検知スイッチまたはセンサを廃止し、構成の簡素化ならびにコスト低減を実現することができる。
【００３５】
また、室内温度が設定温度に達して空気調和機１がサーモＯＦＦすると、圧縮機５も停止（ＯＦＦ）される。この際、ドレンポンプ３０は、予め設定されているＴ２時間だけ遅延停止される。このため、ドレンポンプ３０が遅延停止されるＴ２時間の間にドレン水を十分排出し、ドレンパン１４に滞留するドレン水の水位を十分下げて停止状態とすることができる。従って、室内熱交換器１９からの残留ドレン水の流下や排水管立ち上げ部３３Ａからのドレン水の逆流によるオーバーフローを防止し、ドレン水のオーバーフローに対する信頼性を向上することができる。
【００３６】
しかも、ドレンポンプ３０が停止時には、回転数が漸次低減されるか、あるいは漸次ＯＦＦ間隔が長くなるように断続運転されて停止される。このため、排水管３３の立ち上げ部３３Ａに残留しているドレン水を徐々にドレンパンに戻すことができる。従って、ドレン水が急激に逆流するときに発生するゴホゴボという不快音を抑制することができる。
なお、上記のようなドレンポンプ３０の遅延停止は、空気調和機１のサーモＯＦＦ時に限らず、冷房運転終了時に圧縮機５が停止された際にも同様に遅延停止されることはもちろんである。
【００３７】
さらに、空気調和機１のサーモＯＦＦによって室内温度が上昇し、空気調和機１がサーモＯＮされると、圧縮機５が起動（ＯＮ）されてからＴ１時間後にドレンポンプ３０が起動（ＯＮ）される。このように、ドレンポンプ３０を遅延起動することにより、遅延時間Ｔ１の間にドレン水の水位が上昇される。このため、ドレンポンプ３０がＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返さない状態として、ドレンポンプ３０を再起動することができる。これによって、サーモＯＮ時におけるドレンポンプ３０の頻繁なＯＮ／ＯＦＦや空運転を抑制し、ドレンポンプ３０の寿命延長および省エネ化を図ることができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態において、ドレンポンプ３０を遅延起動、あるいは遅延停止する時間Ｔ１，Ｔ２の具体的時間について説明したが、これらの時間は、空気調和機１の能力、ドレンパン１４の容量、ドレンポンプ３０の能力、運転状態等によって変更されるものであり、上記した具体的時間に制限されるものでないことは言うまでもない。
【００３９】
また、ドレンポンプ３０の停止時、回転数を漸次低減するには、モータ部に供給する電圧あるいは電流を徐々に低減するようにしてもよいし、あるいはインバータにより周波数を低減する構成としてもよい。さらに、本発明は、上記実施形態により説明した天井設置型空気調和機１に限らず、他の型式の空気調和機にも同様に適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気調和機のドレン処理装置を適用した天井設置型空気調和機の斜視図である。
【図２】図１に示す天井設置型空気調和機の縦断面図である。
【図３】図２に示す天井設置型空気調和機に組み込まれたドレン処理装置の平面配置図である。
【図４】図３に示すドレン処理装置設置の縦断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる空気調和機のドレン処理装置のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  天井設置型空気調和機（空気調和機）
５  圧縮機
１４  ドレンパン
３０  ドレンポンプ
３３  排水管
３４  制御部
【図１】
2009204257.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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