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発明の名称 空気調和機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3132(P2007−3132A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−185857(P2005−185857)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 浅田 徳哉
要約 課題
スライム等が発生しても回復する手段を講じることができ、更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供すること。

解決手段
冷凍サイクル運転時に発生する凝縮水を貯留する水受け皿4と、凝縮水の水位を異なる検出水位で検出する複数の凝縮水位検出手段5、7と、凝縮水を機外に排出する排水量可変の排水装置1とを備え、凝縮水位検出手段のうち最下位水位検出手段5が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段7が水位を検出した場合、排水装置1の排水量を変更することで、水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、故障部品の特定及び不具合発生の原因の特定が容易で回復手段を講じることができ、更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
冷凍サイクル運転時に発生する凝縮水を水受け皿で受けて貯留し、前記水受け皿に貯留した前記凝縮水の水位を異なる検出水位で設定された複数の凝縮水位検出手段で検出し、前記凝縮水位検出手段で検出した水位に応じてまたは定期的にあるいは室内空調負荷に応じて前記凝縮水を機外に排出する排水量可変の排水装置を備える空気調和機であって、前記凝縮水位検出手段のうち最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出した場合、前記排水装置の排水量を変更することを特徴とした空気調和機。
【請求項2】
冷凍サイクル運転時に発生する凝縮水を水受け皿で受けて貯留し、前記水受け皿に貯留した前記凝縮水の水位を異なる検出水位で設定された複数の凝縮水位検出手段で検出し、前記凝縮水位検出手段で検出した水位に応じてまたは定期的にあるいは室内空調負荷に応じて前記凝縮水を機外に排出する排水量可変の排水装置を備える空気調和機であって、前記凝縮水位検出手段のうち最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が所定時間Ta水位を検出した場合、前記排水装置の排水量を変更することを特徴とした空気調和機。
【請求項3】
最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出し、排水量可変の排水装置の排水量を変更して凝縮水を排水する動作が所定回数Nmax回に達した場合、前記排水装置の排水量を更に変更することを特徴とした請求項1または2に記載の空気調和機。
【請求項4】
最下位水位検出手段が水位を検出した場合、排水量可変の排水装置の排水量を初期値に戻すことを特徴とした請求項1〜3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】
本発明は排水制御装置を有する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、冷凍サイクル運転時に熱交換器に発生する凝縮水を一旦水受け皿で受けて貯留し、機外に排水するが、水受け皿に貯留した凝縮水の水位が異常上昇した場合に、排水装置であるドレンポンプの運転電流によって水位の異常上昇の原因を区別し、表示している(例えば、特許文献1参照)。また、安全のために、凝縮水の水位を検出するフロートスイッチを複数有しているものもある。
【0003】
図5は、特許文献1に記載された従来の空気調和機の主要構成図を示すものである。図5に示すように、貯留凝縮水を排水するドレンポンプ1と、排水管2と、熱交換器3と、水受け皿4と、水受け皿の水位検出手段であるフロートスイッチ5と、これらの運転を制御するCPUを搭載した制御装置6から構成されている。
【0004】
この構成において、水受け皿4に貯留した凝縮水の水位が上昇し、フロートスイッチ5が動作すると空気調和機の運転を停止する。またドレンポンプ1の運転電流を監視しドレンポンプ1の異常なのか、排水系の異常なのかを認識し、異常内容を区別して表示することで異常原因の特定が容易になりメンテナンス性を向上させていた
【特許文献1】特開平5−157329号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記従来の構成では、フロートスイッチも同時に異常状態となり、動作しなかった場合は、水位検出ができず、水漏れが起きる可能性があるという課題を有していた。またフロートスイッチの複数設置により水漏れを回避できたとしてもその要因を特定することができず、回復させる手段も持ち得ていないという課題を有していた。
【0006】
特に、水受け皿に貯留した凝縮水を長期間放置すると微生物が繁殖し、粘着性の物質(スライム)が発生することがある。凝縮水に発生したスライムは、ドレンポンプや配水管を閉塞し、更にフロートスイッチを固着させて、水位検出ができずやがて凝縮水が水漏れするといった空気調和機の故障の原因となる。
【0007】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、異常の内容及び原因の可能性も予測でき、回復手段を講じることができ、更なるメンテナンス性の向上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】
【0008】
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、水受け皿に貯留した凝縮水の水位を異なる検出水位で設定された複数の凝縮水位検出手段で検出し、最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を変更するとしたものである。
【0009】
これによって、水位検出手段の動作不良が発生しても、水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、凝縮水位検出手段が異常であることが特定でき、スライムが原因である場合、排水量を変更することでスライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の空気調和機は、スライム等微生物による水位検出手段の動作不良が発生しても、水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、故障部品の特定及び不具合発生の原因の特定が容易で回復手段を講じることができ、更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
第1の発明は水受け皿に貯留した凝縮水の水位を異なる検出水位で設定された複数の凝縮水位検出手段で検出し、そのうちの最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を変更することにより水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、凝縮水位検出手段が異常であることが特定でき、スライムが原因である場合、排水量を変更することでスライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0012】
第2の発明は、特に、第1の発明の最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が所定時間Ta水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を変更することにより水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、凝縮水位検出手段が異常であることが特定でき、スライムが原因である場合、排水量を変更することでスライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0013】
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出し、可変型排水装置の排水量を変更して凝縮水を排水する動作が所定回数Nmax回に達した場合、可変型排水装置の排水量を更に変更することにより、スライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0014】
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれかの発明の最下位水位検出手段が水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を初期値に戻すことにより、通常の運転状態に回復するので更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0015】
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。
【0016】
(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主要構成図を示すものである。
【0017】
図1において、水受け皿4に貯留した凝縮水の水位が上昇すると、水受け皿の水位を監視する最下位水位検出手段である第1のフロートスイッチ5がONし、ドレン水を排水する排水量可変のドレンポンプ1が動作して、凝縮水は配水管2を通じて機外へ排出される。
【0018】
第2のフロートスイッチ7は、第1のフロートスイッチ5よりも上位に設置されており、第1のフロートスイッチ5に異常があった際には、ドレンポンプ1が動作せず、水受け皿4に貯留した凝縮水の水位が更に上昇するので、第2のフロートスイッチ7がONし、ドレンポンプ1が動作して、凝縮水は配水管2を通じて機外へ排出されるようになっている。
【0019】
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。
【0020】
図2は、本発明の第1の実施の形態における排水量可変のドレンポンプの排水性能線図で、DC電圧モータを採用した場合の排水量可変のドレンポンプの排水性能を表したものである。縦軸に駆動電圧、横軸に排水量を示しており、図からわかるように印加電圧をHi、Mi、Loに切り替えることで排水性能を増大させることが可能になる。
【0021】
図3は、本発明の第1の実施の形態における空気調和機の特定条件におけるタイムチャートで、横軸に時間をとり、縦軸にドレンポンプ、第1及び第2のフロートスイッチのON/OFF状態を示したものである。
【0022】
図3の破断線の左側は、最下位に設置された第1のフロートスイッチ5が正常に動作した場合、破断線の右側は、最下位に設置された第1のフロートスイッチ5がスライム等により固着し、水位検出できなかった場合のタイムチャートを表したものである。
【0023】
第1のフロートスイッチ5が水受け皿4に貯留した凝縮水の水位の位置検出できずにOFFのままで、第2のフロートスイッチ7が凝縮水の水位を検知してONとなり、動作したことで水位異常と判断し、ドレンポンプ1を強制的に動作させ排水処理を行う。
【0024】
更に、第2のフロートスイッチ7が凝縮水の水位を検知してONとなってからTa時間経過してもOFFとならない場合、ドレンポンプ1の駆動電圧をLoからMiに上げて強制的にドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ増加させる。
【0025】
第1のフロートスイッチ5がスライム等により固着したような場合、ドレンポンプ1の吸い込み口もスライム等により閉塞されかけていたり、排水管路内がスライム等で詰まりかけて、排水機能が著しく低下している可能性がある。その場合、ドレンポンプ1がONして動作し、排水処理を行おうとしても排水量が少なく、凝縮水の滞留時間が長くなり、更にスライムが成長し、排水機能が更に低下してしまうこともある。
【0026】
そこで、第2のフロートスイッチ7が所定期間Ta動作しつづけた場合は、ドレンポンプ1の排水量を増大させることで、排水量低下分を補うことができ、安全に運転を継続させることができる。また、排水量を増大させることで、その水流等により、ドレンポンプ1の吸い込み口や排水管路内に付着したスライム等の固着物が除去され、機外に排出されて正常に動作するようになり、排水機能が回復する場合がある。これらにより、更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0027】
尚、本実施例では、第2のフロートスイッチ7が所定期間Ta動作しつづけた場合、ドレンポンプ1の排水量を増大させているが、所定時間Taはドレンポンプ1がONするまでの時間としてもよい。
【0028】
即ち、第1のフロートスイッチ5が水受け皿4に貯留した凝縮水の水位の位置検出できずにOFFのままで、第2のフロートスイッチ7が凝縮水の水位を検知してONとなれば直ちにドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ増加させてもよい。
【0029】
また、本実施例では、ドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ増加させたが、ドレンポンプ1の排水量をVLoからVHiへ増加させてもよい。
【0030】
次に、第1のフロートスイッチ5が水受け皿4に貯留した凝縮水の水位の位置検出できずにOFFのままで、第2のフロートスイッチ7が凝縮水の水位を検知してONとなり、
ドレンポンプの排水量を変更して凝縮水を排水する一連の動作が所定回数Nmax回に達した場合、ドレンポンプ1の駆動電圧をMiからHiに上げて強制的にドレンポンプ1の排水量をVMiからVHiへ増加させる。
【0031】
ドレンポンプ1の排水量を増大させることで、排水量低下分を補うことができ、安全に運転を継続させることができる。また、排水量を更に増大させることで、その水流等が増すので、ドレンポンプ1の吸い込み口や排水管路内に付着したスライム等の固着物が除去され、機外に排出して正常に動作するようになり、排水機能が回復する場合がある。これらにより、更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0032】
更に、ドレンポンプ1の排水量の増加等による排水時の水流等により、第1のフロートスイッチ5に付着したスライム等も除去され、正常に動作するようになる場合がある。一旦、第1のフロートスイッチ5が水位検出できずに第2のフロートスイッチ7が水位を検知してONとなり、動作したことで水位異常と判断した場合であっても、第1のフロートスイッチ5が復旧して正常に動作している場合は、通常どおり第1のフロートスイッチ5の動作を優先させ、また排水量を増大させたドレンポンプ1の駆動電圧を初期値Loに戻し、ドレンポンプ1の排水量も初期値VLoに戻すことで、不要なメンテナンスをすることなく、ユーザーへの負担も少ない更なるメンテナンス性の向上した空気調和機を提供することができる。
【0033】
図4は、本発明の第1の実施の形態の空気調和機のフローチャートである。
【0034】
図4において、ドレンポンプ1、第1のフロートスイッチ5、それより上位に設置された第2のフロートスイッチ7のフローについてステップに従って示す。以降、第1のフロートスイッチをフロートスイッチI、第2のフロートスイッチをフロートスイッチIIと記載する。
【0035】
まず、ST101で初期値として、ドレンポンプをOFF、フロートスイッチIIのカウンターの回数Nを0とする。
【0036】
次にST102から始まりST104で終わるループ処理FSW1の処理に移る。ループ処理FSW1はフロートスイッチIがOFFとなるまで繰り返し処理を行うループ処理である。フロートスイッチIがON、即ち正常動作している場合はドレンポンプをONし、排水処理を行うことによって、水受け皿に貯留した凝縮水が配水管を通じて機外へ排出される。これによって、水位が下がるとフロートスイッチIがOFFとなり、ループ処理FSW1から抜けて次のステップST105へ移る。
【0037】
また、フロートスイッチIがスライム等により固着し水位検出できなかった場合、OFFのままなので、ループ処理FSW1をスルーして次のステップST105へ移る。
【0038】
ST105では、フロートスイッチIがOFFとなっているので、ドレンポンプをOFFとし、次のステップST106へ移る。
【0039】
ST106は、サブルーチンで、図6の右列に表されているST201から始まりST214で終わるループ処理FSW2である。このループ処理を抜けるとST107へ移り、ドレンポンプをOFFして一連の処理が終了する。空気調和機の動作状態によって、このフローは再びST102から開始するよう制御される。
【0040】
ST108では、ドレンポンプをOFFし、空気調和機の運転停止を行い、終了する。
【0041】
次に、サブルーチンであるループ処理FSW2について説明する。
【0042】
ループ処理FSW2はフロートスイッチIIがOFFとなるまで繰り返し処理を行うループである。フロートスイッチIが正常動作している場合はドレンポンプをONし、排水処理を行うことによって、水受け皿に貯留した凝縮水が配水管を通じて機外へ排出され水位が下がるので、それより上位に設置されたフロートスイッチIIがONとなることはない。従って、このループ処理FSW2はスルーされてメインルーチンのステップST107へ進むはずである。
【0043】
しかし、フロートスイッチIがスライム等により固着し水位検出できなかった場合、OFFのままなので、ドレンポンプもOFFのままで排水処理を行わず、水受け皿に貯留した凝縮水の水位が上昇し、フロートスイッチIIがONとなり、ループ処理FSW2はフロートスイッチIIがOFFとなるまで繰り返し処理を行う。
【0044】
ST202では、フロートスイッチIIがONになっているので、排水量可変のドレンポンプ1をONし、排水処理が行われる。
【0045】
ST203では、フロートスイッチIIがONになってからの時間tが所定値Taであるか判定し、そうであればST204へ進み、ドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ増加させる。
【0046】
ここで、上述したようにフロートスイッチIIがONになってからの時間tが所定値Taになるまでの時間が排水量可変のドレンポンプ1をONするまでの時間と同じであってもよい。即ち、ST202のフロートスイッチIIがONになると同時にST204のドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ増加させてもよい。
【0047】
ST205でフロートスイッチIIのカウンターの回数Nの値を1増加させる。
【0048】
ST206で、フロートスイッチIIのカウンターの回数Nの値がNmaxになった時、ST207へ進み、ドレンポンプ1の排水量を更にVMiからVHiへ増加させる。
【0049】
ドレンポンプ1の排水量をVLoからVMiへ或いはVMiからVHiへ増大させることで、排水量低下分を補うことができ、安全に運転を継続させることができる。また、排水量を増大させることで、その水流等により、ドレンポンプ1の吸い込み口や排水管路内に付着したスライム等の固着物が除去され、機外に排出して正常に動作するようになり、排水機能が回復する場合がある。
【0050】
ST208ではフロートスイッチIの状態を確認する。上述したように、このループ処理FSW2はフロートスイッチIが水位検出できずにOFFのままで、フロートスイッチIIがONとなった場合にループ処理が進むのであるが、ドレンポンプによる排水時の水流等により、フロートスイッチIに付着したスライム等が除去され、正常に動作するようになる場合がある。その場合、フロートスイッチIより上位に設置されたフロートスイッチIIがONとなる程、水位が上昇しているのであるから、フロートスイッチIも直ちにONになるはずである。従って、フロートスイッチIがONであるならばフロートスイッチIは正常な状態に戻っていると判断でき、ST209でドレンポンプ1をONし、ST210でドレンポンプ1の排水量を初期化、即ちVLoに戻す。
【0051】
ドレンポンプがONして動作し、排水処理を行うことによって、凝縮水の水位が下がり、フロートスイッチIIはOFFとなれば、ループ処理FSW2を終了してメインルーチンのステップST107へ戻り、空気調和機の動作状態によって、このフローは再びST1
02から開始する。
【0052】
しかし、ST211でフロートスイッチIIがONになってからの時間tが所定値Tlimit(Tlimit>Ta)以上であるか判定し、そうであればドレンポンプ1がONであるにも関わらず、フロートスイッチIIがONし続けていることから排水処理がうまくいかず、このままでは水漏れをおこす可能性があることから、ST213へ進み、排水処理異常を表示し、ST214でループ処理FSW2から抜けてST108へ進み、ドレンポンプをOFFし、空気調和機の運転を強制停止し、水漏れを未然に防止する。
【0053】
以上のように、本実施の形態においては水受け皿に貯留した凝縮水の水位を最下位水位検出手段が検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を変更することにより水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、凝縮水位検出手段が異常であることが特定でき、スライムが原因である場合、排水量を変更することでスライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0054】
また、本実施の形態では、最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が所定時間Ta水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を変更することにより水漏れをおこすことなく安全に運転することはもとより、凝縮水位検出手段が異常であることが特定でき、スライムが原因である場合、排水量を変更することでスライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0055】
また、本実施の形態では、最下位水位検出手段が水位を検出せず、それよりも上位の検出手段が水位を検出し、可変型排水装置の排水量を変更して凝縮水を排水する動作が所定回数Nmax回に達した場合、可変型排水装置の排水量を更に変更することにより、スライムを凝縮水と共に排出させて回復する手段を講じることができるので更なるメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0056】
また、本実施の形態では、最下位水位検出手段が水位を検出した場合、可変型排水装置の排水量を初期値に戻すことにより、通常の運転状態に回復するので更なるメンテナンス性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、スライム等の発生に際しても回復する手段を講じることができ、更なるメンテナンス性の向上が可能となるので、住宅やオフィスや店舗の空気調和機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の実施の形態1における空気調和機の主要構成図
【図2】本発明の実施の形態1における排水量可変のドレンポンプの排水性能線図
【図3】本発明の実施の形態1における空気調和機の特定条件におけるタイムチャート
【図4】本発明の実施の形態1における空気調和機のフローチャート
【図5】従来の空気調和機の主要構成図
【符号の説明】
【0059】
1 ドレンポンプ
2 排水管
3 室内側熱交換器
4 水受け皿
5 第1のフロートスイッチ
6 電子制御装置
7 第2のフロートスイッチ




 

 


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