JP2011163740A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレンパンに沿って配置された熱交換器の下部における空気の流れを改善することができ、熱交換効率に優れた熱交換器を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】複数の伝熱管部Ｐは、熱交換器７１の高さ方向Ｄ３に複数段並び、前記熱交換器７１の厚み方向Ｄ４に複数列並ぶように配列されている。一対の側壁部４５ｂ，４５ｃの間に位置する熱交換器７１の下部は、他の部位よりも伝熱管部Ｐの列数が少ない。熱交換器７１の前記下部は、空気の流れ方向の上流側の側壁部４５ｂに対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、底部４５ａからの高さが前記上流側の側壁部４５ｂよりも大きい凹部７２を有している。熱交換器７１の前記下部に位置する伝熱管部Ｐを含む下部冷媒管Ｒ４に接続された分岐管９６ａは、下部冷媒管Ｒ４以外の冷媒管Ｒに接続された分岐管９６よりも、圧力損失の値の平均値が大きい。
【選択図】図６

Description

本発明は、空気調和機に関するものである。

従来から、空気調和機の熱交換器としては、クロスフィン型の熱交換器が広く用いられている。この熱交換器は、所定の間隔をあけて並べられた複数のフィンと、これらのフィンを貫通する複数の冷媒管（伝熱管）とを備えている。空気調和機の筐体内に吸い込まれた空気は、熱交換器のフィン同士の隙間を通過する際に冷媒管内を流通する冷媒との間で熱交換されて温度が調節される。

例えば特許文献１には、蒸発器として機能する場合と凝縮器として機能する場合とで液冷媒の比率が高い側のパス数を変更するパス数変更手段を備えた熱交換器が開示されている。この特許文献１には、冷房及び暖房のいずれの運転においても効率的な熱交換性能を有する熱交換器を提供できる、と記載されている。

特開２００７−２７８６７６号公報

ところで、一般の室内機における熱交換器の下方には、熱交換器において生じる水滴を収容するためのドレンパンが配設されている。このドレンパンは、熱交換器の下端部に沿って延びる皿形状を有し、熱交換器の下端部が載置される底部とこの底部の両サイドから上方に延びる一対の側壁部とを有している。熱交換器は、ドレンパンから上方に起立した状態で配置されている。したがって、熱交換器の下部は、ドレンパンの側壁部に対向するように配置されており、ドレンパンが熱交換器の下部における空気の円滑な流れを妨げる。その結果、熱交換器の下部では、他の部位（例えば高さ方向の中央付近）に比べて空気が熱交換器を通過するときの風速が小さくなり、熱交換の効率が低くなりやすい。

しかし、特許文献１に開示されている熱交換器では、ドレンパンの近傍における空気の円滑な流れを改善するのは困難である。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドレンパンに沿って配置された熱交換器の下部における空気の流れを改善することができ、熱交換効率に優れた熱交換器を備えた空気調和機を提供することにある。

本発明は、ハブ、シュラウド（１９）及び複数の羽根を含み軸方向が上下方向に向いた羽根車を有し、前記ハブの半径方向外側の端部と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間から空気を半径方向外側に吹き出す遠心送風機と、上方に起立した状態で前記羽根車の周囲を囲むように配置された熱交換器（７１）と、前記熱交換器（７１）の下端部に沿って延設された底部（４５ａ）及びこの底部（４５ａ）の両サイドから上方にそれぞれ延びる一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）を有するドレンパン（４５）と、を備えた空気調和機に関するものである。

前記熱交換器（７１）は、複数のフィン（７３）と、複数の冷媒管（Ｒ）と、分流器（９４）とを備えている。前記複数のフィン（７３）は、隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設されている。前記複数の冷媒管（Ｒ）は、前記複数のフィン（７３）に接した状態で前記複数のフィン（７３）の並設方向に沿って延設された複数の伝熱管部（Ｐ）の少なくとも１つをそれぞれ含む。前記複数の冷媒管（Ｒ）は、冷媒の出入口となる一対の開口端部（Ｅ１，Ｅ２）をそれぞれ有している。前記分流器（９４）は、複数の分岐管（９６）を有し、各分岐管（９６）が各冷媒管（Ｒ）の一方の前記開口端部（Ｅ１）に接続されている。

前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、前記熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）に複数段並び、前記熱交換器（７１）の厚み方向（Ｄ４）に複数列並ぶように配列されている。

前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間に位置する前記熱交換器（７１）の下部は、他の部位よりも前記伝熱管部（Ｐ）の列数が少ない。前記熱交換器（７１）の前記下部は、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有している。

前記熱交換器の前記複数列のうち、空気の流れ方向の最上流に位置する列の下端は、上下方向において、前記上流側の側壁部(４５ｂ)の上端と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間に位置している。

前記熱交換器（７１）の前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管（９６）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管よりも、圧力損失の値の平均値が大きい。

この構成では、前記熱交換器（７１）の前記下部は、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有している。したがって、熱交換器（７１）とドレンパン（４５）における上流側の側壁部（４５ｂ）の上端部との間に、空気が円滑に流れ込むことが可能な隙間が形成されている。これにより、ドレンパン（４５）に沿って配置された熱交換器（７１）の下部における空気の流れが改善されるので、熱交換効率が向上する。

ところで、前記熱交換器（７１）の下部は、前記凹部（７２）を有していることにより従来に比べて空気の流れが改善されているが、ドレンパン（４５）の側壁部（４５ｂ）に対向する位置にあるので、熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）の中央部などと比べると依然として空気の風速は小さくなりやすい。

そこで、この構成では、前記列数が少ない前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管（９６）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管よりも、圧力損失の値の平均値が大きくなるように設計されている。すなわち、この構成では、分岐管（９６）における圧力損失を調整することにより、その分岐管（９６）が接続されている冷媒管（Ｒ）へ流れる冷媒の流通量（循環量）を調節している。

下部冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管（９６）では、圧力損失の平均値を大きくしているので、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）に接続された他の分岐管（９６）に比べて冷媒の流通時の流通抵抗が大きくなる。したがって、冷媒の流通量（循環量）を他の冷媒管（Ｒ）に比べて相対的に小さくすることができる。これにより、他の部位に比べて風速の小さい熱交換器（７１）の下部に配設された下部冷媒管（Ｒ）において、冷媒が十分に相変化可能な量に流通量を調整することができるので、冷媒の相変化が不十分になるのを抑制することが可能になる。

なお、この構成でいう「圧力損失の値の平均値」とは、例えば下部冷媒管（Ｒ）が複数存在する場合には、各下部冷媒管（Ｒ）に接続された分岐管（９６）の圧力損失の値を足した合計値を、下部冷媒管（Ｒ）の個数で割った値を意味し、下部冷媒管（Ｒ）が１つである場合には、その下部冷媒管（Ｒ）に接続された分岐管（９６）の圧力損失の値を意味している。同様に、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）が複数存在する場合には、下部冷媒管（Ｒ）以外の各冷媒管（Ｒ）に接続された分岐管（９６）の圧力損失の値を足した合計値を、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）の個数で割った値を意味し、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）が１つである場合には、その冷媒管（Ｒ）に接続された分岐管（９６）の圧力損失の値を意味している。

本発明の他の空気調和機は、次のような構成であってもよい。すなわち、この空気調和機は、ハブ、シュラウド（１９）及び複数の羽根を含み軸方向が上下方向に向いた羽根車を有し、前記ハブの半径方向外側の端部と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間から空気を半径方向外側に吹き出す遠心送風機と、上方に起立した状態で前記羽根車の周囲を囲むように配置された熱交換器（７１）と、前記熱交換器（７１）の下端部に沿って延設された底部（４５ａ）と、この底部（４５ａ）の両サイドから上方にそれぞれ延びる一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）と、を備えている。

前記熱交換器（７１）は、複数のフィン（７３）と、複数の冷媒管（Ｒ）と、分流器（９４）とを備えている。前記複数のフィン（７３）は、隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設されている。前記複数の冷媒管（Ｒ）は、前記複数のフィン（７３）に接した状態で前記複数のフィン（７３）の並設方向に沿って延設された複数の伝熱管部（Ｐ）の少なくとも１つをそれぞれ含む。前記複数の冷媒管（Ｒ）は、冷媒の出入口となる一対の開口端部（Ｅ１，Ｅ２）をそれぞれ有している。前記分流器（９４）は、複数の分岐管（９６）を有し、各分岐管（９６）が各冷媒管（Ｒ）の一方の前記開口端部（Ｅ１）に接続されている。

前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、前記熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）に複数段並び、前記熱交換器（７１）の厚み方向（Ｄ４）に複数列並ぶように配列されている。

前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間に位置する前記熱交換器（７１）の下部は、他の部位よりも前記伝熱管部（Ｐ）の列数が少ない。前記熱交換器（７１）の前記下部は、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有している。

前記熱交換器の前記複数列のうち、空気の流れ方向の最上流に位置する列の下端は、上下方向において、前記上流側の側壁部(４５ｂ)の上端と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間に位置している。

前記熱交換器（７１）の前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）よりも、流路長の平均値が大きい。

この構成では、上記と同様に、前記凹部（７２）を有しているので、熱交換器（７１）とドレンパン（４５）における上流側の側壁部（４５ｂ）の上端部との間に、空気が円滑に流れ込むことが可能な隙間が形成されている。これにより、ドレンパン（４５）に沿って配置された熱交換器（７１）の下部における空気の流れが改善されるので、熱交換効率が向上する。

しかも、前記熱交換器（７１）の前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）よりも、流路長の平均値が大きくなるように設計されている。すなわち、この構成では、冷媒管（Ｒ）の流路長を調整して冷媒管（Ｒ）自体の圧力損失を調整することにより、各冷媒管（Ｒ）へ流れる冷媒の流通量（循環量）を調節している。前記下部冷媒管（Ｒ）では、流路長の平均値を大きくしているので、下部冷媒管（Ｒ）以外の他の冷媒管（Ｒ）に比べて冷媒の流通時の流通抵抗が大きくなる。したがって、冷媒の流通量（循環量）を他の冷媒管（Ｒ）に比べて相対的に小さくすることができる。これにより、他の部位に比べて風速の小さい熱交換器（７１）の下部に配設された下部冷媒管（Ｒ）において、冷媒が十分に相変化可能な量に流通量を調整することができるので、冷媒の相変化が不十分になるのを抑制することが可能になる。

なお、この構成でいう「流路長の平均値」とは、例えば下部冷媒管（Ｒ）が複数存在する場合には、各下部冷媒管（Ｒ）の流路長を足した合計値を、下部冷媒管（Ｒ）の個数で割った値を意味し、下部冷媒管（Ｒ）が１つである場合には、その下部冷媒管（Ｒ）の流路長を意味している。同様に、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）が複数存在する場合には、下部冷媒管（Ｒ）以外の各冷媒管（Ｒ）の流路長を足した合計値を、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）の個数で割った値を意味し、下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）が１つである場合には、その冷媒管（Ｒ）の流路長を意味している。

また、前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、少なくとも３列に配列されており、前記熱交換器（７１）の前記下部は、前記上流側の第１列から前記下流側の第３列に向かうにつれて前記列数が段階的に少なくなり、前記凹部（７２）が階段状に形成されていてもよい。

この構成では、前記凹部（７２）が階段状に形成されているので、前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間において、上流側の側壁部（４５ｂ）と熱交換器（７１）の下部との間のスペースをより大きくすることができ、空気の流れの改善が可能になる。

本発明のさらに他の空気調和機は、ハブ、シュラウド（１９）及び複数の羽根を含み軸方向が上下方向に向いた羽根車を有し、前記ハブの半径方向外側の端部と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間から空気を半径方向外側に吹き出す遠心送風機と、上方に起立した状態で前記羽根車の周囲を囲むように配置された熱交換器（７１）と、前記熱交換器（７１）の下端部に沿って延設された底部（４５ａ）及びこの底部（４５ａ）の両サイドから上方にそれぞれ延びる一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）を有するドレンパン（４５）と、を備え、前記熱交換器（７１）は、隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設された複数のフィン（７３）と、前記複数のフィン（７３）に接した状態で前記複数のフィン（７３）の並設方向に沿って延設された複数の伝熱管部（Ｐ）の少なくとも１つをそれぞれ含み、冷媒の出入口となる一対の開口端部（Ｅ１，Ｅ２）をそれぞれ有する複数の冷媒管（Ｒ）と、複数の分岐管（９６）を有し、各分岐管（９６）が各冷媒管（Ｒ）の一方の前記開口端部（Ｅ１）に接続された分流器（９４）と、を備え、前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、前記熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）に複数段並び、前記熱交換器（７１）の厚み方向（Ｄ４）に複数列並ぶように配列されており、前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間に位置する前記熱交換器（７１）の下部は、他の部位よりも前記伝熱管部（Ｐ）の列数が少なく、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有しており、前記熱交換器の前記複数列のうち、空気の流れ方向の最上流に位置する列の下端は、上下方向において、前記上流側の側壁部(４５ｂ)の上端と前記シュラウド（１９）の半径方向外側の端部との間に位置している。

以上説明したように、本発明によれば、ドレンパンに沿って配置された熱交換器の下部における空気の流れを改善することができ、熱交換効率に優れた熱交換器を備えた空気調和機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る室内機と室外機とを含む空気調和機の構成図である。 前記室内機を示す断面図である。 前記室内機における羽根車、熱交換器及び吹出口の位置関係を示す底面図である。 前記熱交換器を示す底面図である。 図４のV-V線断面図である。 前記室内機における熱交換器とドレンパンの位置関係を示す断面図である。 （ａ）は、前記熱交換器における冷媒管の配設例１を説明するための概略図であり、（ｂ）は、前記冷媒管の配設例２を説明するための概略図である。 前記熱交換器の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る空気調和機８１について図面を参照して説明する。

＜空気調和機の全体構造＞
図１に示すように、空気調和機８１は、室内機３１と室外機８２とを備えている。この空気調和機８１は、室内機３１に配設された熱交換器７１と、室外機８２に配設された圧縮機８３、熱交換器８４および膨張弁８５と、これらを接続する配管６１〜６４とを含む冷媒回路を備えている。この空気調和機８１は、冷媒回路の配管の一部に配設された四路切換弁８６により冷媒の流れ方向を切り換えることによって、冷房運転と暖房運転を切り換えることができる。室内機３１は送風機５１を備え、室外機８２は送風機８７を備えている。

＜室内機の構造＞
図２に示すように、室内機３１は、天井埋込型であり、天井に設けられた開口に埋め込まれる略直方体の筐体３３と、筐体３３の下部に取り付けられた化粧パネル４７とを備えている。化粧パネル４７は、その中央部に設けられた矩形状の吸込グリル３９と、この吸込グリル３９の各辺に沿って設けられた細長い矩形状の４つの吹出口３７とを有している。

図２及び図３に示すように、室内機３１は、筐体３３内に、遠心送風機（ターボファン）５１、熱交換器７１、ドレンパン４５、エアフィルタ４１、ベルマウス２５などを備えている。遠心送風機５１は、羽根車２３とファンモータ１１とを含む。ファンモータ１１は、筐体３３の天板の略中央に固定されている。

熱交換器７１は、その下端部に沿って延設された皿状のドレンパン４５から上方に起立した状態で羽根車２３の周囲を囲むように配置されている。熱交換器７１の詳細構造については後述する。

ドレンパン４５は、熱交換器７１において生じる水滴を収容する。収容された水は図略の排水経路を通じて排出される。ドレンパン４５は、底部４５ａとこの底部４５ａの両サイドから上方に延びる一対の側壁部４５ｂ，４５ｃとを有している。熱交換器７１の下部は、ドレンパン４５の側壁部４５ｂ，４５ｃに対向するように配置されている。

エアフィルタ４１は、ベルマウス２５の入口を覆う大きさを有し、ベルマウス２５と吸込グリル３９との間に吸込グリル３９に沿って設けられている。

羽根車２３は、ハブ１５と、シュラウド１９と、複数の羽根２１とを含む。ハブ１５は、ファンモータ１１の回転軸１３の下端部に固定されている。シュラウド１９は、ハブ１５に対して回転軸１３の軸方向Ａの前方Ｆ側に対向配置されている。シュラウド１９は、回転軸１３を中心として円形に開口する空気吸込口１９ａを有している。複数の羽根２１は、ハブ１５とシュラウド１９との間に空気吸込口１９ａの周方向に沿って所定の間隔をあけて配列されている。

ベルマウス２５は、シュラウド１９に対して軸方向Ａの前方Ｆ側に対向配置されている。ベルマウス２５は、ベルマウス本体２５１とこのベルマウス本体２５１の前方Ｆ側の周縁からベルマウス本体２５１の周囲に張り出したフランジ部２５２とを含む。ベルマウス本体２５１は、前後方向に貫通する貫通口２５ａを有している。

＜熱交換器の構造＞
図４及び図５に示すように、熱交換器７１は、薄板状の複数のフィン７３と、各フィン７３に形成された図略の貫通孔に挿通された複数の伝熱管部Ｐとを有するクロスフィン型の熱交換器である。複数のフィン７３は、隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設されている。

複数の伝熱管部Ｐは、複数のフィン７３の並設方向に沿って延設されている。複数の伝熱管部Ｐは、複数のフィン７３に接している。図５及び図６に示すように、複数の伝熱管部Ｐは、熱交換器７１の高さ方向Ｄ３に複数段並び、熱交換器７１の厚み方向Ｄ４に３列並ぶように配列されている。

熱交換器７１は、空気の流れ方向（図６に一点鎖線の矢印で示す方向）の上流側のドレンパン４５の側壁部４５ｂに対向する部位に、空気の流れ方向の下流側に凹む凹部７２を有している。この凹部７２は、上流側の第１列Ｌ１の伝熱管部Ｐの数を他の第２列Ｌ２及び第３列Ｌ３よりも少なくすることにより形成されたものである。複数のフィン７３は、凹部７２の形状に合わせて切り欠かれた形状を有している。

一対の側壁部４５ｂ，４５ｃの間及びその近傍に位置する熱交換器７１の下部においては、伝熱管部Ｐが第２列Ｌ２と第３列Ｌ３にのみ設けられており、前記下部より上部、すなわちドレンパン４５の側壁部４５ｂ，４５ｃに対向していない部分においては、伝熱管部Ｐが列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の３列に設けられている。

上流側の第１列Ｌ１は他の２列Ｌ２，Ｌ３よりも短い。上流側の第１列Ｌ１の下端は、他の列Ｌ２，Ｌ３の下端よりも上方に位置している。上流側の第１列Ｌ１においては、側壁部４５ｂよりも上方の位置（少し上の位置）から熱交換器７１の上端部までの間に複数の伝熱管部Ｐが高さ方向Ｄ３に沿って並べられており、上流側の側壁部４５ｂに対向する部分及びその近傍には伝熱管部Ｐが並べられていない。

ドレンパン４５の底部４５ａからの凹部７２の高さｈ１は、底部４５ａからの側壁部４５ｂの高さｈ２よりも大きい。凹部７２の凹み寸法（厚み方向Ｄ４の寸法）は、熱交換器７１の厚み（伝熱管部Ｐが３列設けられた部分の厚み）のほぼ１／３程度の大きさである。これにより、熱交換器７１とドレンパン４５の側壁部４５ｂの上端部との間に、空気が円滑に流れ込むことが可能な隙間が形成されている。

図４に示すように、熱交換器７１は、複数のフィン７３の並設方向の一方側の端部に位置するフィン７３に略平行で、このフィン７３を覆うように配置された板状の前管板７７を有している。また、熱交換器７１は、前記並設方向の他方側の端部に位置するフィン７３に略平行で、このフィン７３を覆うように配置された板状の後管板７９を有している。

熱交換器７１は、分流器９４とヘッダ９１とをさらに備えている。分流器９４は、分流器本体９５と、この分流器本体９５から分岐した複数のキャピラリーチューブ（分岐管）９６とを有している。分流器９４は、冷媒回路の配管６４に接続されている。ヘッダ９１は、ヘッダ本体９２と、このヘッダ本体９２から分岐した複数の分岐管９３とを有している。ヘッダ９１は、冷媒回路の配管６１に接続されている。

分流器９４における複数のキャピラリーチューブ９６の一部は、後管板７９に設けられた後述の開口端部Ｅ１に接続されており、複数のキャピラリーチューブ９６の残部は、前管板７７に設けられた後述の開口端部Ｅ１に接続されている。

本実施形態では、熱交換器７１の下部に設けられる冷媒管Ｒに用いる伝熱管部Ｐの数を他の部位よりも多くしている。この点について以下に説明する。

図７（ａ）は、熱交換器７１における冷媒管Ｒの配設例１を説明するための概略図である。この図７（ａ）は、後管板７９の一部を図４の方向Ｄ１側から見た概略の側面図、及び前管板７７の一部を図４の方向Ｄ２側から見た概略の側面図である。図７（ａ）には、４つの冷媒管Ｒ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）が示されている。

各冷媒管Ｒは、冷媒の出入口となる一対の開口端部Ｅ１，Ｅ２を有し、内部に冷媒流路を有する連続した金属管である。熱交換器７１に設けられる複数の冷媒管Ｒには、例えば２つの伝熱管部Ｐとこれらの端部同士を連通する１つの屈曲管部Ｕとからなるものや、３つ以上の伝熱管部Ｐとこれらを直列につなぐ複数の屈曲管部Ｕとからなるものなどが含まれていてもよい。また、複数の冷媒管Ｒには、１つの伝熱管部Ｐからなるもの、すなわち１つの直管により形成されるものが含まれていてもよい。各冷媒管Ｒは、１本の配管を中央付近でＵ字形状に折り曲げた、いわゆるヘアピンを用いて形成してもよく、また、直管同士の端部をＵ字形状のＵ字管で接続して形成してもよい。

ここで、伝熱管部Ｐとは、冷媒管Ｒのうちの屈曲管部Ｕ以外の部分をいう。例えば、直管同士の端部をＵ字管で接続して形成された冷媒管Ｒの場合、伝熱管部Ｐは、前記直管の部分であり、屈曲管部Ｕは、前記Ｕ字管の部分である。また、ヘアピンを用いて形成された冷媒管Ｒの場合、屈曲管部Ｕは、所定の曲率半径で折り曲げられた折り返し部分であり、伝熱管部Ｐは、前記折り返し部分以外の部分である。

また、伝熱管部Ｐは、前管板７７と後管板７９との間に延設されており、単一の伝熱管部Ｐの長さは、前管板７７から後管板７９までの冷媒管Ｒの流路長とほぼ等しいものとなる。したがって、冷媒管Ｒの流路長は、伝熱管部Ｐの長さに伝熱管部Ｐの本数を乗じた値と、屈曲管部Ｕの長さに屈曲管部Ｕの本数を乗じた値とを足した合計値となる。

図７（ａ）に示す冷媒管Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、３本（奇数本）の伝熱管部Ｐと２つの屈曲管部Ｕとから構成された奇数冷媒管であり、冷媒管Ｒ４は、６本（偶数本）の伝熱管部Ｐと３つの屈曲管部Ｕとから構成された偶数冷媒管である。

具体的には、冷媒管Ｒ１は、伝熱管部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３と、前管板７７側において伝熱管部Ｐ１１と伝熱管部Ｐ１２の端部同士を接続する屈曲部Ｕと、後管板７９側において伝熱管部Ｐ１２と伝熱管部Ｐ１３の端部同士を接続する屈曲部Ｕとから構成されている。

冷媒管Ｒ２は、伝熱管部Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３と、前管板７７側において伝熱管部Ｐ２１と伝熱管部Ｐ２２の端部同士を接続する屈曲部Ｕと、後管板７９側において伝熱管部Ｐ２２と伝熱管部Ｐ２３の端部同士を接続する屈曲部Ｕとから構成されている。

冷媒管Ｒ３は、伝熱管部Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３と、前管板７７側において伝熱管部Ｐ３１と伝熱管部Ｐ３２の端部同士を接続する屈曲部Ｕと、後管板７９側において伝熱管部Ｐ３２と伝熱管部Ｐ３３の端部同士を接続する屈曲部Ｕとから構成されている。

冷媒管（下部冷媒管）Ｒ４は、伝熱管部Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６と、後管板７９側において伝熱管部Ｐ４１と伝熱管部Ｐ４２の端部同士、伝熱管部Ｐ４３と伝熱管部Ｐ４４の端部同士、及び伝熱管部Ｐ４５と伝熱管部Ｐ４６の端部同士をそれぞれ接続する屈曲部Ｕと、前管板７７側において伝熱管部Ｐ４２と伝熱管部Ｐ４３の端部同士、及び伝熱管部Ｐ４４と伝熱管部Ｐ４５の端部同士をそれぞれ接続する屈曲部Ｕとから構成されている。

分流器９４における複数のキャピラリーチューブ９６のうち、１つのキャピラリーチューブ９６ａは、前管板７７に設けられた冷媒管Ｒ４の開口端部Ｅ１に接続されている（図４参照）。他のキャピラリーチューブ９６は、後管板７９に設けられた冷媒管Ｒ１の開口端部Ｅ１、冷媒管Ｒ２の開口端部Ｅ１、冷媒管Ｒ３の開口端部Ｅ１、及び図略の冷媒管Ｒの開口端部Ｅ１にそれぞれ接続されている。ヘッダ９１の複数の分岐管９３は、前管板７７に設けられた冷媒管Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の各開口端部Ｅ２、及び図略の他の冷媒管Ｒの開口端部Ｅ２にそれぞれ接続されている。各冷媒管Ｒの開口端部Ｅ２は、すべて前管板７７に設けられている。

したがって、冷媒管Ｒ４のみが偶数本（６本）の伝熱管部Ｐを有し、他の冷媒管Ｒは奇数本の伝熱管部Ｐを有している。この熱交換器７１では、１本の伝熱管部Ｐの有効長をＬとするとき、この有効長Ｌの奇数倍の冷媒管Ｒと、有効長Ｌの偶数倍の冷媒管Ｒとを混在させることができる。

次に、図７（ａ）の各冷媒管Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４における冷媒の流れについて、冷房運転の場合を例に挙げて具体的に説明する。冷房運転の場合、冷媒は図１の配管６４を通じて熱交換器７１に送られる。図１及び図４に示すように、配管６４を通じて送られてきた冷媒は、分流器本体９５に流入し、複数のキャピラリーチューブ９６に分岐し、各分岐管９６が接続された開口端部Ｅ１に達する。各冷媒管Ｒの開口端部Ｅ１に達した冷媒は、伝熱管部Ｐ及び屈曲部Ｕを通って各冷媒管Ｒの開口端部Ｅ２に達し、各開口端部Ｅ２に接続されたヘッダ９１の分岐管９３を通じてヘッダ本体９２に合流する。この冷媒は、ヘッダ本体９２に接続された配管６１を通じて四路切換弁８６側に流れる。

図７（ｂ）は、熱交換器７１における冷媒管Ｒの配設例２を説明するための概略図である。この配設例２は、冷媒管Ｒ４を構成している伝熱管部Ｐ４１〜Ｐ４６の接続順序が前記した配設例１と異なっている。配設例２における他の冷媒管Ｒ１〜Ｒ３については、配設例１と同様であるので、説明を省略する。

冷媒管Ｒ４では、後管板７９側において伝熱管部Ｐ４３と伝熱管部Ｐ４６の端部同士、及び伝熱管部Ｐ４４と伝熱管部Ｐ４５の端部同士が屈曲管部Ｕによりそれぞれ接続され、前管板７７側において伝熱管部Ｐ４５と伝熱管部Ｐ４６が屈曲管部Ｕにより接続されている。前管板７７側の開口端部Ｅ２は伝熱管部Ｐ４４の端部である。このように本実施形態の熱交換器７１では、空気の流れを円滑にするための凹部を設けている下部においても少なくとも２列の伝熱管部Ｐを有しているので、複数の伝熱管部Ｐの接続順序（パス取り）の自由度を確保できる。

また、本実施形態では、流路長の大きい冷媒管Ｒ４の開口端部Ｅ１に接続されるキャピラリーチューブ９６ａは、流路長の小さい冷媒管Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の開口端部Ｅ１に接続される分岐管９６よりも冷媒流通時の圧力損失が大きい。分岐管９６の圧力損失を大きくするには、例えば分岐管９６自体の長さを大きくする方法、分岐管自体の内径を小さくする方法などが挙げられる。

さらに、本実施形態の熱交換器７１では、列数が少ない部位（２列の部位）は、列数が多い部位（３列の部位）に比べて、流路長の大きな冷媒管Ｒが配設されている割合が高い。図７（ａ），（ｂ）に示す配設例１，２では、列数が少ない部位には、６本の伝熱管部Ｐを用いた冷媒管Ｒ４のみが設けられており、列数が多い部位には、３本の伝熱管部Ｐを用いた冷媒管Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及び図略の他の冷媒管Ｒが設けられている場合を例示したが、これに限定されない。

（熱交換器の変形例）
図８は、熱交換器７１の変形例を示す断面図である。この熱交換器７１では、凹部７２は、階段状に形成された第１凹部７２ａと第２凹部７２ｂとを含む。第１凹部７２ａは、上流側の第１列Ｌ１の伝熱管部Ｐの数を他の２列Ｌ２，Ｌ３よりも少なくすることにより形成されたものであり、第２凹部７２ｂは、中央の第２列Ｌ２の伝熱管部Ｐの数を下流側の第３列Ｌ３よりも少なくすることにより形成されたものである。複数のフィン７３は、第１凹部７２ａ及び第２凹部７２ｂの形状に合わせて切り欠かれた形状を有している。

上流側の第１列Ｌ１は他の２列Ｌ２，Ｌ３よりも短く、中央の第２列Ｌ２は下流側の第３列Ｌ３よりも短い。上流側の第１列Ｌ１の下端は、他の列Ｌ２，Ｌ３の下端よりも上方に位置しており、中央の第２列Ｌ２の下端は、下流側の第３列Ｌ３よりも上方に位置している。

ドレンパン４５の底部４５ａからの第１凹部７２ａの高さは、底部４５ａからの側壁部４５ｂの高さよりも大きい。さらに、ドレンパン４５の底部４５ａからの第２凹部７２ｂの高さは、底部４５ａからの側壁部４５ｂの高さよりも大きく設定されているのが好ましい。第１凹部７２ａの凹み寸法は、熱交換器７１の厚み（伝熱管部Ｐが３列設けられた部分の厚み）のほぼ１／３程度の大きさである。同様に、第２凹部７２ｂの凹み寸法は、熱交換器７１の厚みのほぼ１／３程度の大きさである。これにより、図６の熱交換器７１に比べて、図８の熱交換器７１では、ドレンパン４５の側壁部４５ｂの上端部との間に、空気が円滑に流れ込むことが可能なより大きな隙間が形成される。

以上説明したように、本実施形態では、熱交換器７１の前記下部は、空気の流れ方向の上流側の側壁部４５ｂに対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、底部４５ａからの高さが上流側の側壁部４５ｂよりも大きい凹部７２を有している。したがって、熱交換器７１と上流側の側壁部４５ｂの上端部との間に、空気が円滑に流れ込むことが可能な隙間が形成されている。これにより、ドレンパン４５に載置された熱交換器７１の下部における空気の流れが改善されるので、熱交換効率が向上する。

しかも、本実施形態では、熱交換器７１の前記下部に位置する伝熱管部Ｐを含む下部冷媒管Ｒ４に接続された分岐管９６ａは、下部冷媒管Ｒ４以外の冷媒管Ｒに接続された分岐管９６よりも、圧力損失の値の平均値が大きくなるように設計されている。すなわち、この構成では、分岐管９６ａにおける圧力損失を調整することにより、その分岐管９６ａが接続されている下部冷媒管Ｒ４へ流れる冷媒の流通量（循環量）を調節している。なお、本実施形態では、下部冷媒管Ｒ４が１つであるので、圧力損失の平均値は、分岐管９６ａの圧力損失の値である。

このように下部冷媒管Ｒ４に接続された分岐管９６ａでは、圧力損失の平均値を大きくしているので、下部冷媒管Ｒ４以外の冷媒管Ｒに接続された他の分岐管９６に比べて冷媒の流通時の流通抵抗が大きくなる。したがって、冷媒の流通量（循環量）を他の冷媒管Ｒに比べて相対的に小さくすることができる。これにより、他の部位に比べて風速の小さい熱交換器７１の下部に配設された下部冷媒管Ｒ４において、冷媒が十分に相変化可能な量に流通量を調整することができるので、冷媒の相変化が不十分になるのを抑制することが可能になる。

また、本実施形態では、熱交換器７１の前記下部に位置する伝熱管部Ｐを含む下部冷媒管Ｒ４は、下部冷媒管Ｒ４以外の冷媒管Ｒよりも、流路長の平均値が大きくなるように設計されている。すなわち、この構成では、下部冷媒管Ｒ４の流路長を調整して下部冷媒管Ｒ４自体の圧力損失を調整することにより、各冷媒管Ｒへ流れる冷媒の流通量（循環量）を調節している。なお、本実施形態では、下部冷媒管Ｒ４が１つであるので、下部冷媒管Ｒ４の流路長の平均値は、下部冷媒管Ｒ４の流路長の値である。

このように下部冷媒管Ｒ４では、流路長の平均値を大きくしているので、下部冷媒管Ｒ４以外の他の冷媒管Ｒに比べて冷媒の流通時の流通抵抗が大きくなる。したがって、冷媒の流通量（循環量）を他の冷媒管Ｒに比べて相対的に小さくすることができる。これにより、他の部位に比べて風速の小さい熱交換器７１の下部に配設された下部冷媒管Ｒ４において、冷媒が十分に相変化可能な量に流通量を調整することができるので、冷媒の相変化が不十分になるのを抑制することが可能になる。

また、複数の伝熱管部Ｐは、少なくとも３列に配列されており、熱交換器７１の前記下部は、上流側の第１列Ｌ１から下流側の第３列Ｌ３に向かうにつれて列数が段階的に少なくなり、凹部７２が階段状に形成されている場合には、一対の側壁部４５ｂ，４５ｃの間において、上流側の側壁部４５ｂと熱交換器７１の下部との間のスペースをより大きくすることができ、空気の流れがさらに改善される。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。例えば、前記実施形態では、室内機に用いられる熱交換器を例に挙げて説明したが、本発明の熱交換器は、室外機用にも適用可能である。

また、前記実施形態では、分流器の複数のキャピラリーチューブのうちの１つを前管板に設けられた開口端部に接続する場合を例に挙げて説明したが、２つ以上のキャピラリーチューブを前管板の開口端部に接続してもよく、全てのキャピラリーチューブを後管板の開口端部に接続してもよい。

また、前記実施形態では、下部冷媒管が１つである場合を例に挙げて説明したが、下部冷媒管は、複数設けられていてもよい。

また、前記実施形態では、下部冷媒管は、それ以外の冷媒管よりも、圧力損失の値の平均値が大きく、かつ、流路長の平均値が大きい場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。すなわち、下部冷媒管は、下部冷媒管以外の冷媒管よりも、圧力損失の値の平均値及び流路長の平均値のうち、圧力損失の値の平均値のみが大きい形態であってもよく、流路長の平均値のみが大きい形態であってもよい。

３１ 室内機
４５ ドレンパン
７１ 熱交換器
７３ フィン
７７ 前管板
７９ 後管板
９１ ヘッダ
９２ ヘッダ本体
９３ 分岐管
９４ 分流器
９５ 分流器本体
９６ キャピラリーチューブ（分岐管）
Ｄ３ 高さ方向
Ｄ４ 厚み方向
Ｐ 伝熱管部
Ｐ１１〜Ｐ１３ 冷媒管Ｒ１の伝熱管部
Ｐ２１〜Ｐ２３ 冷媒管Ｒ２の伝熱管部
Ｐ３１〜Ｐ３４ 冷媒管Ｒ３の伝熱管部
Ｐ４１〜Ｐ４６ 冷媒管Ｒ４の伝熱管部
Ｒ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４） 冷媒管
Ｕ 屈曲管部

Claims (3)

1. 熱交換器（７１）と、前記熱交換器（７１）の下端部に沿って延設された底部（４５ａ）及びこの底部（４５ａ）の両サイドから上方にそれぞれ延びる一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）を有するドレンパン（４５）と、を備えた空気調和機であって、
   前記熱交換器（７１）は、
   隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設された複数のフィン（７３）と、
   前記複数のフィン（７３）に接した状態で前記複数のフィン（７３）の並設方向に沿って延設された複数の伝熱管部（Ｐ）の少なくとも１つをそれぞれ含み、冷媒の出入口となる一対の開口端部（Ｅ１，Ｅ２）をそれぞれ有する複数の冷媒管（Ｒ）と、
   複数の分岐管（９６）を有し、各分岐管（９６）が各冷媒管（Ｒ）の一方の前記開口端部（Ｅ１）に接続された分流器（９４）と、を備え、
   前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、前記熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）に複数段並び、前記熱交換器（７１）の厚み方向（Ｄ４）に複数列並ぶように配列されており、
   前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間に位置する前記熱交換器（７１）の下部は、他の部位よりも前記伝熱管部（Ｐ）の列数が少なく、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有しており、
   前記熱交換器（７１）の前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管（９６）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）に接続された前記分岐管よりも、圧力損失の値の平均値が大きい、空気調和機。
2. 熱交換器（７１）と、前記熱交換器（７１）の下端部に沿って延設された底部（４５ａ）及びこの底部（４５ａ）の両サイドから上方にそれぞれ延びる一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）を有するドレンパン（４５）と、を備えた空気調和機であって、
   前記熱交換器（７１）は、
   隣同士が互いに隙間をあけた状態で対面するように並設された複数のフィン（７３）と、
   前記複数のフィン（７３）に接した状態で前記複数のフィン（７３）の並設方向に沿って延設された複数の伝熱管部（Ｐ）の少なくとも１つをそれぞれ含み、冷媒の出入口となる一対の開口端部（Ｅ１，Ｅ２）をそれぞれ有する複数の冷媒管（Ｒ）と、
   複数の分岐管（９６）を有し、各分岐管（９６）が各冷媒管（Ｒ）の一方の前記開口端部（Ｅ１）に接続された分流器（９４）と、を備え、
   前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、前記熱交換器（７１）の高さ方向（Ｄ３）に複数段並び、前記熱交換器（７１）の厚み方向（Ｄ４）に複数列並ぶように配列されており、
   前記一対の側壁部（４５ｂ，４５ｃ）の間に位置する前記熱交換器（７１）の下部は、他の部位よりも前記伝熱管部（Ｐ）の列数が少なく、空気の流れ方向の上流側の前記側壁部（４５ｂ）に対向する位置に、前記流れ方向の下流側に凹み、かつ、前記底部（４５ａ）からの高さが前記上流側の前記側壁部（４５ｂ）よりも大きい凹部（７２）を有しており、
   前記熱交換器（７１）の前記下部に位置する前記伝熱管部（Ｐ）を含む下部冷媒管（Ｒ）は、前記下部冷媒管（Ｒ）以外の冷媒管（Ｒ）よりも、流路長の平均値が大きい、空気調和機。
3. 前記複数の伝熱管部（Ｐ）は、少なくとも３列に配列されており、
   前記熱交換器（７１）の前記下部は、前記上流側の第１列から前記下流側の第３列に向かうにつれて前記列数が段階的に少なくなり、前記凹部（７２）が階段状に形成されている、請求項１又は２に記載の空気調和機。

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