JP2010139166A

JP2010139166A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2010139166A
Application number: JP2008315956A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Ishikawa; 光裕石川; Hiroaki Makino; 浩招牧野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-11
Also published as: JP5084707B2

Abstract

【課題】凝縮水が送風ファンによる空気流れにより風下側へ流される力が強い場合でも、風下へ移動した凝縮水が送風ファンへ飛散し難く、又風下部へ凝縮水が滞留し難い排水性にすぐれた熱交換器を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】この発明に係る空気調和機は、熱交換器が少なくとも以下に示す構成のものを含むことを特徴とする。
（１）複数枚並べられた平板フィンの長辺の二辺のうちの一辺に長手方向に直交して切り欠きが設けられとともに他の一辺側に平面部が形成され、切り欠きに扁平管が挿入されてなる１列の熱交換器要素を任意の列数配置される；
（２）当該熱交換器は、送風ファンにより生成される風の風上側に所定角度傾斜している；
（３）最も風上側の熱交換器要素は、風上側に平面部が位置し、扁平管は風下側から切り欠きに挿入される；
（４）最も風下側の熱交換器要素は、風下側に平面部が位置し、扁平管は風上側から切り欠きに挿入される。
【選択図】図６

Description

この発明は、空気調和機に関する。詳しくは、多数積層された平板状のフィンの間を流動する空気などと扁平状の伝熱管内を流動する水や冷媒などとの間で熱を授受する熱交換器に関するものである。

従来の扁平管を平板フィンの側面から挿入してなる熱交換器として、扁平管を空気流れの下流方向から挿入するとともに、扁平管の断面が空気流れに対して上り傾斜となるようにフィン面上に切り欠きを設けることにより、蒸発器として用いた場合に扁平管上面に滞留する凝縮水が速やかに空気流れの上流側に移動し、排水されるので通風抵抗の増大を抑えるフィンアンドチューブ形熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開７−９１８７３号公報

しかしながら、上記特許文献１の熱交換器は、凝縮水が扁平管の傾斜により重力で排水経路のある風上側へ流れようとする力よりも空気流れにより風下側へ流される力が強い場合に、結露水が排水経路のない風下側へ移動、滞留することにより通風抵抗の増大や、ファンによる空気流れにより凝縮水がファンへ飛散することによって空気と共に空気調和機外部へ飛び出す等の課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、凝縮水がファンによる空気流れにより風下側へ流される力が強い場合でも、風下へ移動した凝縮水がファンへ飛散し難く、又風下部へ凝縮水が滞留し難い排水性にすぐれた熱交換器を備えた空気調和機を提供することを目的とする。

この発明に係る空気調和機は、筐体内に、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファンと、送風ファンが形成する風路内の送風ファンの風上側に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器とを設けた空気調和機において、
熱交換器は、少なくとも以下に示す構成のものを含むことを特徴とする。
（１）複数枚並べられた平板フィンの長辺の二辺のうちの一辺に長手方向に直交して切り欠きが設けられとともに他の一辺側に平面部が形成され、切り欠きに扁平管が挿入されてなる１列の熱交換器要素を任意の列数配置される；
（２）当該熱交換器は、送風ファンにより生成される風の風上側に所定角度傾斜している；
（３）最も風上側の熱交換器要素は、風上側に平面部が位置し、扁平管は風下側から切り欠きに挿入される；
（４）最も風下側の熱交換器要素は、風下側に平面部が位置し、扁平管は風上側から切り欠きに挿入される。

この発明に係る空気調和機は、熱交換器が、少なくとも以下に示す構成のものを含むことにより、送風ファンによる空気流れにより風下側へ流される力が強い場合でも風下へ移動した凝縮水が送風ファンへ飛散し難く、又、風下部へ凝縮水が滞留し難いという効果を有する。
（１）複数枚並べられた平板フィンの長辺の二辺のうちの一辺に長手方向に直交して切り欠きが設けられるとともに他の一辺側に平面部が形成され、切り欠きに扁平管が挿入されてなる１列の熱交換器要素を任意の列数配置される；
（２）当該熱交換器は、送風ファンにより生成される風の風上側に所定角度傾斜している；
（３）最も風上側の熱交換器要素は、風上側に平面部が位置し、扁平管は風下側から切り欠きに挿入される；
（４）最も風下側の熱交換器要素は、風下側に平面部が位置し、扁平管は風上側から切り欠きに挿入される。

実施の形態１．
図１乃至図７は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和機１００の縦断面図、図２は熱交換器２０及び送風ファン３の斜視図、図３はヘッダー１５を外した熱交換器２０及び送風ファン３の斜視図、図４は図１の空気調和機１００のうちの熱交換器２０及び送風ファン３のみを示す図、図５は熱交換器２０を構成する平板フィン１と扁平管２の組み立て前の状態を示す断面図、図６は図４で示した熱交換器２０の前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）の拡大図、図７は図４で示した熱交換器２０の前面上部熱交換器８（前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂ）の拡大図である。

図８、図９は比較のために示す図で、図８は図６において前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５を風上側にした場合に凝縮水１２が送風ファン３へ飛散する状態を示す図、図９は図６において前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５を風下側にした場合に扁平管２の傾斜に沿って重力により風上側へ勢いよく流れ落ちる状態を示す図である。

図１において、空気調和機１００は、筐体３０と、筐体３０内に設置され、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファン３と、送風ファン３が形成する風路内に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器２０とを備える。尚、その他に、図示しない吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルター、フィルターを清掃するフィルター清掃装置等を備えている。

筐体３０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が空気を吸い込む吸込口２１を形成し、底面（図中、下側）の一部が開口し、吸込口２１から吸い込んだ空気を吹き出す吹出口２２を形成している。そして、前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面パネル２３が設置されている。なお、背面（図中、右側）は塞がれている。

送風ファン３は、筐体３０の側面視で略中央部に配置され、吸込口２１から吹出口２２に至る風路に設置される。送風ファン３と吹出口２２との間の吹出側風路は、ノズル２４と背面ガイド板２５と筐体３０の両端部とにより形成される。送風ファン３は、図示しないモータにより駆動される。

吹出口２２には、吹出口２２から吹き出す気流の風向を上下方向に調整する上下風向調整板及び左右方向に調整する左右風向調整板（図示せず）を備える。

熱交換器２０は、筐体３０の前面側下部に配置される前面下部熱交換器７と、前面側上部に配置される前面上部熱交換器８と、背面側に配置される背面熱交換器９とから構成される。熱交換器２０は、吸込口２１と送風ファン３との間に送風ファン３を取り囲むように配置され、吸い込まれた空気を調和（冷却、加熱、除湿等）する。また、前面側下部の前面下部熱交換器７はノズル２４よりも上側に配置される。

筐体３０には、冷房運転時に熱交換器２０に生じる凝縮水１２（後述）を受ける露受け皿（ドレンパン）が形成されている。前面下部熱交換器７の下方に露受け部２６が形成され、背面熱交換器９の下方に露受け部２７が形成されている。

図２、図３に示すように、熱交換器２０は、送風ファン３を取り囲むように、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９が配置される。前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９は、夫々後述するように、複数枚積層された平板フィン１に複数の扁平管２（図３）が挿入されて形成されるが、直線状の複数の扁平管２の端部にヘッダー１５が接続される。

ヘッダー１５は、各扁平管２を接続するものである。ここでは、各扁平管２が直列に接続されるように、ヘッダー１５の内部は仕切られている。

図３は扁平管２の端部のヘッダー１５を外し、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９の夫々の端部に扁平管２が露出した状態を示している。

図４は図１の空気調和機１００のうちの熱交換器２０及び送風ファン３のみを示す図である。図４に示すように、前面下部熱交換器７は、前面下部１列目熱交換器７ａ（熱交換器要素）と前面下部２列目熱交換器７ｂ（熱交換器要素）とを有し、夫々を２列平行に配置している。

前面下部１列目熱交換器７ａは、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５（後述する）が風上側に位置し、扁平管２が風下側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

前面下部２列目熱交換器７ｂは、前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５（平面部）が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

前面上部熱交換器８は、前面上部１列目熱交換器８ａ（熱交換器要素）と前面上部２列目熱交換器８ｂ（熱交換器要素）とを有し、夫々を２列平行に配置している。

前面上部１列目熱交換器８ａは、前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

前面上部２列目熱交換器８ｂも、前面上部２列目熱交換器８ｂの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

背面熱交換器９は、背面１列目熱交換器９ａ（熱交換器要素）と背面２列目熱交換器９ｂ（熱交換器要素）とを有し、夫々を２列平行に配置している。

背面１列目熱交換器９ａは、背面１列目熱交換器９ａの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

背面２列目熱交換器９ｂも、背面２列目熱交換器９ｂの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される点に特徴がある。

前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９の夫々の１列目と２列目とは、夫々のヘッダー１５を接続する配管で結合している。

熱交換器２０は、送風を行う送風ファン３（横流ファン、電動機で駆動される）を囲むように、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９が配置される。

熱交換器２０は、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９の夫々が、多数枚の平板フィン１が略等ピッチで平行に並べられ、平板フィン１に直交して扁平管２が挿入される。この点については後述する。

図４の矢印は、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９の夫々に流入する空気流れ６の概略の方向を示している。

熱交換器２０は、送風を行う送風ファン３を囲むように、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９が配置されるので、送風ファン３の回転により発生する空気流れ６は、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９の夫々に対して略直交している。

既に述べたように、前面下部熱交換器７及び背面熱交換器９の下方に、熱交換器２０を蒸発器として使用する場合に、熱交換器２０に発生する凝縮水を受ける露受け部２６及び露受け部２７が設けられる。露受け部２６及び露受け部２７は、筐体３０の一部である。

蒸発器は、冷凍サイクルを構成する一つの要素であり、冷媒が低温で蒸発して冷凍作用を行うところである。

図５に示すように、略等ピッチで平行に並べられた多数枚の平板フィン１（厚さ、略０．１ｍｍ）には、長手方向の二辺のうちの一辺に、長手方向に直交して切り欠き４が形成されている。切り欠き４は、断面がテーパ形状であり、入口が広く奥に向かって狭くなっている。この切り欠き４は、一つの平板フィン１に、複数個、略等間隔に形成されている。切り欠き４と二辺のうちの他の一辺との間は、切り欠き４と他の一辺との間の距離がＤの平面部になっている。この平面部を排水平面部５と呼ぶことにする。尚、平板フィン１の材料は、アルミニウム又アルミニウム合金である。

そして、平板フィン１の切り欠き４に扁平管２が挿入される。扁平管２も、切り欠き４と同様、断面がテーパ形状である。扁平管２は、長辺２ａ、短辺２ｂ及び扁平管２内部を分割する分割部２ｃから構成される。分割部２ｃで分割された扁平管２内部には、小孔２ｄが複数個形成される。図３の例では、小孔２ｄが４個形成されている。但し、これは一例であり、分割数は任意でよい。

扁平管２内部を分割部２ｃで複数の小孔２ｄに分割することにより、扁平管２の内部表面積が分割部２ｃ（２面）の分だけ増加し、熱伝達率が改善される。

さらに、分割部２ｃを設けることにより、扁平管２の強度が増す。扁平管２の内部を流れる高圧の冷媒による扁平管２の変形（膨らむ）を抑制することができる。

切り欠き４と他の一辺との間の平面部の寸法Ｄは、平板フィン１の強度を確保するために、所定の寸法（例えば、１〜２ｍｍ）以上とする必要がある。

切り欠き４の断面がテーパ形状であるから、二つの短辺２ｂの長さは異なり、最初に切り欠き４に挿入される先端部側の短辺２ｂの長さは、反対側の短辺２ｂの長さよりも短くなっている。

扁平管２の材料も、平板フィン１と同様、アルミニウム又アルミニウム合金である。

扁平管２は、公知のアルミニウムの押し出し成形で作られる。一般的に、金属チューブの押し出し成形は、加熱された金属をダイス金型を通して押し出す事により金属チューブの形状が成型される。

扁平管２の断面をテーパ形状とするとともに、平板フィン１の長手方向の二辺のうちの一辺に直交して形成される切り欠き４も同様のテーパ形状とすることにより、扁平管２を平板フィン１へ挿入したときの密着性が向上し、扁平管２と平板フィン１間の接触熱伝達率を上げることができる。

図５において、平板フィン１の長手方向の二辺のうちの一辺に直交して形成される切り欠き４の反対側の他の一辺は、排水平面部５となり、熱交換器２０を蒸発器として用いた場合に熱交換器２０に生じる凝縮水は、この排水平面部５を伝わり排水される。

以上のように構成される熱交換器２０について、以下にその動作、作用を説明する。図４に示す前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）は、鉛直方向に対して角度θ１だけ、空気調和機１００の前面側に傾斜している（図６）。別の表現をすると、前面下部熱交換器７は、鉛直方向に対して角度θ１だけ、風上側（上流側）に傾斜している。空気調和機１００を右側面から見ている図６では、前面下部熱交換器７は、鉛直方向に対して角度θ１だけ、反時計方向に傾斜している。空気調和機１００を左側面から見る場合は、前面下部熱交換器７は、鉛直方向に対して角度θ１だけ、時計方向に傾斜している。

前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）に流入する空気流れ６の方向は、前面下部熱交換器７に対して略垂直である。

上記のように、前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ並びに送風ファン３が配置される場合、前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が重力により流れ落ちる方向と、送風ファン３による空気流れ６（風力）により凝縮水１２が風下へ移動する方向が反対になる。

即ち、前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が重力により流れ落ちる経路は、図６の破線で示す重力による凝縮水排水経路１３となる。

即ち、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、扁平管２が風下側が高く風上側が低い傾斜になっているので、前面下部１列目熱交換器７ａに流れる。

既に述べたように、前面下部１列目熱交換器７ａは、排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２は風下側から平板フィン１に挿入されている。また、前面下部２列目熱交換器７ｂは、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入されている。

前面下部１列目熱交換器７ａでは、前面下部２列目熱交換器７ｂから重力で流れてきた凝縮水１２と、前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、扁平管２が風下側が高く風上側が低い傾斜になっているので、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５に流れ、重力による凝縮水排水経路１３から排水される。

前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が送風ファン３の風力により流れる経路は、図６の実線で示す風力による凝縮水排水経路１１となる。

即ち、前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、送風ファン３の風力により前面下部２列目熱交換器７ｂへ流れる。前面下部２列目熱交換器７ｂでは、送風ファン３の風力により前面下部１列目熱交換器７ａから流れてきた凝縮水１２と、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、送風ファン３の風力により前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５に流れ、風力による凝縮水排水経路１１から排水される。

図４、図６に示す前面下部熱交換器７の構成の効果が明確になるように、図４、図６に示す前面下部熱交換器と異なる構成にした場合に、どのような不具合が生じるかを、図８、図９を参照しながら説明する。

図８に示す例は、前面下部１列目熱交換器７ａの構成が、図４、図６に示す前面下部熱交換器７と同じであるが、前面下部２列目熱交換器７ｂの構成が図４、図６に示す前面下部熱交換器７と異なる。

即ち、図８に示す前面下部２列目熱交換器７ｂは、排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２は風下側から平板フィン１に挿入されている。

凝縮水１２が扁平管２の傾斜により重力で風上側へ流れようとする力よりも、空気流れ６により風下側へ流される力が強い場合を想定する。その場合、図８に示す前面下部熱交換器７では、前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、送風ファン３の風力により前面下部２列目熱交換器７ｂへ流れるが、前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５が風上側に位置するため、前面下部２列目熱交換器７ｂの扁平管２に到達する前に排水平面部５に形成される風力による凝縮水排水経路１１から排水される。

前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、扁平管２の風下側に排水平面部５がないため、凝縮水１２が送風ファン３へ飛散する。送風ファン３へ飛散した凝縮水１２は、空気と共に空気調和機１００の外部へ飛び出す恐れがある。

図９に示す例は、前面下部２列目熱交換器７ｂの構成が、図４、図６に示す前面下部熱交換器７と同じであるが、前面下部１列目熱交換器７ａの構成が図４、図６に示す前面下部熱交換器７と異なる。

即ち、図９に示す前面下部１列目熱交換器７ａは、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入されている。

凝縮水１２が扁平管２の傾斜により重力で風上側へ流れようとする力と送風ファン３による空気流れ６により風下側へ流される力が釣り合っていることにより扁平管２上へ凝縮水１２が滞留している状態において、送風ファン３による空気流れ６が停止した場合を想定する。

その場合、図９に示す前面下部熱交換器７では、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、重力により前面下部１列目熱交換器７ａへ流れるが、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５が風下側に位置するため、前面下部１列目熱交換器７ａの扁平管２に到達する前に排水平面部５に形成される重力による凝縮水排水経路１３から排水されるものもあるが、前面下部１列目熱交換器７ａの扁平管２にも流れる。

前面下部２列目熱交換器７ｂから流れてきた凝縮水１２及び前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、扁平管２の風上側に排水平面部５がないため、前面下部１列目熱交換器７ａから筐体３０の前面側に勢いよく流れ落ちる。

そのため、前面下部１列目熱交換器７ａから筐体３０の前面側に勢いよく流れ落ちた凝縮水１２が露受け部２６に滴下する際、排水平面部５からの滴下に比べれば、凝縮水１２が露受け部２６及び露受け部２６に滞留している凝縮水１２に滴下する音が比較的大きくなる。

また、露受け部２６を露受け部２６前面に配置される部品の影響で、筐体３０の前面側へ突き出せない場合（前面下部熱交換器７の下方への投影面積をすべてカバーできない場合）には、送風ファン３が停止すると、凝縮水１２が露受け部２６の外へ滴下し、やがて室内へ漏れるという不具合も生じる。

本実施の形態の前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）は、鉛直方向に対して角度θ１だけ、風上側（上流側）に傾斜している。さらに、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が風下側から平板フィン１に挿入されるとともに、前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される。

そのため、前面下部１列目熱交換器７ａでは、前面下部２列目熱交換器７ｂから重力で流れてきた凝縮水１２と、前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、扁平管２が風下側が高く風上側が低い傾斜になっているので、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５に流れ、重力による凝縮水排水経路１３から排水され、露受け部２６に落下する。前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５に流れ、重力による凝縮水排水経路１３から排水され、露受け部２６に滴下するので、図９に示す比較例のような不具合は発生しない。

また、前面下部２列目熱交換器７ｂでは、送風ファン３の風力により前面下部１列目熱交換器７ａから流れてきた凝縮水１２と、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、送風ファン３の風力により前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５に流れ、風力による凝縮水排水経路１１から排水されるので、図８に示す比較例のように、凝縮水１２が扁平管２の傾斜により重力で風上側へ流れようとする力よりも空気流れ６により風下側へ流される力が強い場合に、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２が、扁平管２の風下側に排水平面部５がないため送風ファン３へ飛散し、送風ファン３へ飛散した凝縮水１２が、空気と共に空気調和機１００の外部へ飛び出す恐れが少ない。

図７は図４で示した熱交換器２０の前面上部熱交換器８（前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂ）の拡大図である。

図７に示すように、熱交換器２０の前面上部熱交換器８は、鉛直方向に対して角度θ２だけ、空気調和機１００の背面側に傾斜している。別の表現をすると、前面上部熱交換器８は、鉛直方向に対して角度θ２だけ、風下側（下流側）に傾斜している。空気調和機１００を右側面から見ている図７では、前面上部熱交換器８は、鉛直方向に対して角度θ２だけ、時計方向に傾斜している。空気調和機１００を左側面から見る場合は、前面上部熱交換器８は、鉛直方向に対して角度θ２だけ、反時計方向に傾斜している。

前面上部熱交換器８（前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂ）に流入する空気流れ６の方向は、前面上部熱交換器８に対して略垂直である。

上記のように、前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂ並びに送風ファン３が配置される場合、前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器７８ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が重力により流れ落ちる方向と、送風ファン３による空気流れ６（風力）により凝縮水１２が風下へ移動する方向が同じになる。

即ち、前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が重力により流れ落ちる経路及び風力により流れ落ちる経路は、図７の一点鎖線で示す重力及び風力による凝縮水排水経路１４となる。

即ち、前面上部１列目熱交換器８ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２は、扁平管２が風上側が高く風下側が低い傾斜になっているので、前面上部２列目熱交換器８ｂ方向に流れる。

既に述べたように、前面上部１列目熱交換器８ａは、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入されている。また、前面上部２列目熱交換器８ｂも、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入されている。

前面上部１列目熱交換器８ａでは、前面上部熱交換器８を蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２は、重力及び風力により扁平管２から前面上部２列目熱交換器８ｂ方向に流れるが、前面上部１列目熱交換器８ａの風下側に排水平面部５が存在するため、この前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５に重力及び風力による凝縮水排水経路１４が形成され、排水される。

重力及び風力による凝縮水排水経路１４から排水される前面上部１列目熱交換器８ａの凝縮水１２は、前面下部熱交換器７を経て露受け部２６に落下する。

前面上部２列目熱交換器８ｂでも、前面上部１列目熱交換器８ａと同様に、前面上部熱交換器８を蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２は、重力及び風力により扁平管２から送風ファン３方向に流れるが、前面上部２列目熱交換器８ｂの風下側に排水平面部５が存在するため、この前面上部２列目熱交換器８ｂの排水平面部５に重力及び風力による凝縮水排水経路１４が形成され、排水される。

重力及び風力による凝縮水排水経路１４から排水される前面上部２列目熱交換器８ｂの凝縮水１２は、前面下部熱交換器７を経て露受け部２６に落下する。

仮に、前面上部熱交換器８が、前面下部熱交換器７と同様の構成の場合を想定する。即ち、前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風下側から挿入される。前面上部２列目熱交換器８ｂは、図７と同様の構成である。

この場合は、前面上部１列目熱交換器８ａでは、前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５が風下側に存在しないので、前面上部熱交換器８を蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２は、重力及び風力により前面上部２列目熱交換器８ｂに流れる。

前面上部２列目熱交換器８ｂでは、前面上部１列目熱交換器８ａから流れてきた凝縮水１２と、前面上部２列目熱交換器８ｂ自身で生じる凝縮水１２との両方を前面上部２列目熱交換器８ｂの排水平面部５に形成される重力及び風力による凝縮水排水経路１４から排水することになる。前面上部熱交換器８の傾斜角度は、前面下部熱交換器７の傾斜角度より大きい（θ１＜θ２）ため露垂れしやすい。また、前面上部熱交換器８は重力方向と風力の向きが同一であるため露垂れしやすい。そのため、重力及び風力による凝縮水排水経路１４から凝縮水１２が溢れて、送風ファン３方向への露垂れが生じる恐れがある。

従って、前面上部熱交換器８を、前面下部熱交換器７と同様の構成にすることは好ましい形態ではない。

また、前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風下側から挿入されるとともに、前面上部２列目熱交換器８ｂの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風下側から挿入される場合を想定する。

前面上部２列目熱交換器８ｂでは、前面上部１列目熱交換器８ａから流れてきた凝縮水１２は、前面上部２列目熱交換器８ｂの風上側に位置する排水平面部５に形成される重力及び風力による凝縮水排水経路１４からある程度排水されるが、ここで排水されない前面上部１列目熱交換器８ａから流れてきた凝縮水１２と、前面上部２列目熱交換器８ｂで生じる凝縮水１２とが送風ファン３へ飛散する。送風ファン３へ飛散した凝縮水１２は、空気と共に空気調和機１００の外部へ飛び出す恐れがある。

従って、前面上部熱交換器８を、前面上部１列目熱交換器８ａの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風下側から挿入されるとともに、前面上部２列目熱交換器８ｂの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風下側から挿入される構成にすることは好ましい形態ではない。

図４に示すように、背面熱交換器９も前面上部熱交換器８と同様、風下側に所定角度傾斜している。従って、背面熱交換器９の構成は、前面上部熱交換器８と同様の構成にする。

即ち、背面１列目熱交換器９ａは、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風上側から挿入されるとともに、背面２列目熱交換器９ｂも、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が平板フィン１に風上側から挿入される構成が好ましい。

以上の説明では、前面下部熱交換器７、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９は、夫々２列のものについて説明したが、列数は複数であればよい。

この場合、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９では、それらの傾斜角度は、前面下部熱交換器７の傾斜角度より大きい（θ１＜θ２）ため露垂れしやすい。また、前面上部熱交換器８は重力方向と風力の向きが同一であるため露垂れしやすい。従って、前面上部熱交換器８及び背面熱交換器９では、設置条件が厳しいため全て風下側へ排水経路を設置するのが好ましい。

また、前面下部熱交換器７では、１列目のみ風上側へ排水経路を設置し、残りは全て排水経路を風下側へ設置する。それは、切り欠き４が風上に向くことで扁平管短辺２ｂが直接風と衝突する事により性能が向上するためである。

以上のように、本実施の形態の前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）は、鉛直方向に対して角度θ１だけ風上側（上流側）に傾斜している。さらに、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５が風上側に位置し、扁平管２が風下側から平板フィン１に挿入されるとともに、前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２が風上側から平板フィン１に挿入される構成としたので、前面下部１列目熱交換器７ａでは、前面下部２列目熱交換器７ｂから重力で流れてきた凝縮水１２と、前面下部１列目熱交換器７ａの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、扁平管２が風下側が高く風上側が低い傾斜になっているので、前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５に流れ、重力による凝縮水排水経路１３から排水され、露受け部２６に落下する。前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５に流れ、重力による凝縮水排水経路１３から排水され、露受け部２６に滴下するので、排水平面部５からの滴下に比べれば、凝縮水１２が露受け部２６及び露受け部２６に滞留している凝縮水１２に滴下する音が比較的大きくなったり、露受け部２６を露受け部２６前面に配置される部品の影響で、筐体３０の前面側へ突き出せない場合に送風ファン３が停止すると、凝縮水１２が露受け部２６の外へ滴下し、やがて室内へ漏れるという不具合は発生しない。

また、前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂを蒸発器として用いた場合に生じる凝縮水１２が送風ファン３の風力により流れる経路は、図６の実線で示す風力による凝縮水排水経路１１となるが、前面下部２列目熱交換器７ｂでは、送風ファン３の風力により前面下部１列目熱交換器７ａから流れてきた凝縮水１２と、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２とが、送風ファン３の風力により前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５に流れ、風力による凝縮水排水経路１１から排水されるので、凝縮水１２が扁平管２の傾斜により重力で風上側へ流れようとする力よりも空気流れ６により風下側へ流される力が強い場合でも、前面下部２列目熱交換器７ｂの平板フィン１及び扁平管２に凝縮した凝縮水１２が、扁平管２の風下側に排水平面部５がないため送風ファン３へ飛散し、送風ファン３へ飛散した凝縮水１２が、空気と共に空気調和機１００の外部へ飛び出す恐れが少ない。

また、前面上部熱交換器８は、鉛直方向に対して角度θ２だけ、風下側（下流側）に傾斜させるとともに、前面上部１列目熱交換器８ａは、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入され、また、前面上部２列目熱交換器８ｂも、排水平面部５が風下側に位置し、扁平管２は風上側から平板フィン１に挿入される構成にしたので、重力及び風力による凝縮水排水経路１４から凝縮水１２が溢れて、送風ファン３方向への露垂れが生じたり、凝縮水１２が送風ファン３へ飛散し、送風ファン３へ飛散した凝縮水１２が、空気と共に空気調和機１００の外部へ飛び出す恐れが少ない。

また、背面熱交換器９も、前面上部熱交換器８と同様の構成にしたので、前面上部熱交換器８と同様の効果を奏する。

実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の縦断面図。実施の形態１を示す図で、熱交換器２０及び送風ファン３の斜視図。実施の形態１を示す図で、ヘッダー１５を外した熱交換器２０及び送風ファン３の斜視図。実施の形態１を示す図で、図１の空気調和機１００のうちの熱交換器２０及び送風ファン３のみを示す図。実施の形態１を示す図で、熱交換器２０を構成する平板フィン１と扁平管２の組み立て前の状態を示す断面図。実施の形態１を示す図で、図４で示した熱交換器２０の前面下部熱交換器７（前面下部１列目熱交換器７ａ及び前面下部２列目熱交換器７ｂ）の拡大図。実施の形態１を示す図で、図４で示した熱交換器２０の前面上部熱交換器８（前面上部１列目熱交換器８ａ及び前面上部２列目熱交換器８ｂ）の拡大図。比較のために示す図で、図６において前面下部２列目熱交換器７ｂの排水平面部５を風上側にした場合に凝縮水１２が送風ファン３へ飛散する状態を示す図。比較のために示す図で、図６において前面下部１列目熱交換器７ａの排水平面部５を風下側にした場合に扁平管２の傾斜に沿って重力により風上側へ勢いよく流れ落ちる状態を示す図。

符号の説明

１平板フィン、２扁平管、２ａ長辺、２ｂ短辺、２ｃ分割部、２ｄ小孔、３送風ファン、４切り欠き、５排水平面部、６空気流れ、７前面下部熱交換器、７ａ前面下部１列目熱交換器、７ｂ前面下部２列目熱交換器、８前面上部熱交換器、８ａ前面上部１列目熱交換器、８ｂ前面上部２列目熱交換器、９背面熱交換器、９ａ背面１列目熱交換器、９ｂ背面２列目熱交換器、１１風力による凝縮水排水経路、１２凝縮水、１３重力による凝縮水排水経路、１４重力及び風力による凝縮水排水経路、１５ヘッダー、２０熱交換器、２１吸込口、２２吹出口、２３前面パネル、２４ノズル、２５背面ガイド板、２６露受け部、２７露受け部、３０筐体、１００空気調和機。

Claims

筐体内に、空気を吸引すると共に吸引した空気を吹き出す送風ファンと、前記送風ファンが形成する風路内の前記送風ファンの風上側に配置され、吸引した空気を調和する熱交換器とを設けた空気調和機において、
前記熱交換器は、少なくとも以下に示す構成のものを含むことを特徴とする空気調和機。
（１）複数枚並べられた平板フィンの長辺の二辺のうちの一辺に長手方向に直交して切り欠きが設けられるとともに他の一辺側に平面部が形成され、前記切り欠きに扁平管が挿入されてなる１列の熱交換器要素を任意の列数配置される；
（２）当該熱交換器は、前記送風ファンにより生成される風の風上側に所定角度傾斜している；
（３）最も風上側の前記熱交換器要素は、風上側に前記平面部が位置し、前記扁平管は風下側から前記切り欠きに挿入される；
（４）最も風下側の前記熱交換器要素は、風下側に前記平面部が位置し、前記扁平管は風上側から前記切り欠きに挿入される。
前記熱交換器は、さらに以下に示す構成のものを含むことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
（１）複数枚並べられた平板フィンの長辺の二辺のうちの一辺に長手方向に直交して切り欠きが設けられるとともに他の一辺側に平面部が形成され、前記切り欠きに扁平管が挿入されてなる１列の熱交換器要素を任意の列数配置される；
（２）当該熱交換器は、前記送風ファンにより生成される風の風下側に所定角度傾斜している；
（３）最も風上側の前記熱交換器要素は、風下側に前記平面部が位置し、前記扁平管は風上側から前記切り欠きに挿入される；
（４）最も風下側の前記熱交換器要素は、風下側に前記平面部が位置し、前記扁平管は風上側から前記切り欠きに挿入される。