JP2015049008A - 空気調和機及び空気調和機用熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも省エネルギ性能や静音性に優れた空気調和機及び空気調和機用熱交換器を提供する。
【解決手段】空気吸込口７，１９及び空気吹出口２１を有する筐体１４と、空気吸込口７，１９から吸い込まれた空気と冷媒とを熱交換する熱交換器８と、熱交換器８に対して空気吸込口７，１９からの空気流れにおける下流側に配置され、熱交換器８において熱交換された空気を空気吹出口２１から外部に排出する貫流ファン９とを備え、熱交換器８は、前記冷媒が通流する複数の伝熱管１２と、伝熱管１２に熱的に接続されたフィン１１とを備えてなり、複数の伝熱管１２はフィン１１を貫通して複数の列線をなすように配置され、熱交換器８の上方に配置された伝熱管１２の外径は、熱交換器８の下方に配置された伝熱管１２の外径よりも大きくなっている空気調和機１００及びそれに用いられる熱交換器８。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機及び空気調和機用熱交換器に関する。

空気調和機の省エネルギ性能を向上させる方法として、例えば、空気調和機を構成する熱交換器の性能を向上させることが考えられる。空気調和機の熱交換器は、その内部を流れる冷媒（作動流体）と、外部を流れる空気との間で熱交換を行うものである。この熱交換器の性能を向上させるためには、例えば熱の伝わりやすさ（熱交換効率、伝熱効率）、即ち伝熱性能を高める方法と、内部を流れる冷媒の流動抵抗を低減する方法と、空気の流動抵抗を低減する方法とが考えられる。また、熱交換器を流れる空気の風速分布を均一化することも、熱交換器の性能を十分に発揮させ、さらに熱交換器の下流側の送風機（貫流ファン等）の性能の低下を防ぐために好ましい。

熱交換器の性能を十分に発揮させるためには、前記の通り、熱交換器の風速分布を均一化することが好ましい。しかし、熱交換器の形状によっては、風速分布の均一化が難しい部位が存在することもある。そこで、このような部位においては、熱交換器の内部を流れる冷媒の経路を工夫して、風速分布の不均一による伝熱性能の低下をできるだけ抑えることが好ましい。このような課題を解決する技術に関連して、特許文献１に記載の技術が知られている。

特許文献１には、送風機と、前記送風機の周囲に配置され、互いに間隔をへだてて配置されたフィン群と、前記フィン群に接続されて内部を冷媒が流動する伝熱管群とを有する少なくとも３台の熱交換器とを備え、前記各熱交換器が有しているそれぞれの前記伝熱管群の管径が熱交換器毎に略同じで、前記少なくとも３台の熱交換器は、少なくとも２台の熱交換器からなる第１熱交換器グループと、前記第１熱交換器グループの前記熱交換器における前記伝熱管群の管径より大きい管径を有する前記伝熱管群を含む熱交換器からなる第２熱交換器グループとにより構成される、空気調和機の室内機が記載されている。

特開２００６−２５８３０６号公報

特許文献１に記載の技術においては、前面熱交換器上方の伝熱管と背面熱交換器の伝熱管とが、前面熱交換器下方の伝熱管と比べて、相対的に細くなっている。また、前面熱交換器と背面熱交換器とは、上方でこれらを重ねて接合されている。そして、これらが接続されている部分の高さ方向の長さ（即ち、接続部の紙面上下方向の長さ）は、各熱交換器ブロックの熱交換器の空気の流れ方向の長さよりも短い。従って、熱交換器上方の当該長さの短い部位近傍では、空気の流動抵抗がその他の部位の流動抵抗よりも小さくなる傾向にあり、熱交換器上方の細い伝熱管近傍をより多くの空気が流れ易い。そのため、熱交換器全体の風速分布が不均一になり易く、伝熱性能が低下する。

また、このような部位の存在によって風速分布が不均一になると、空気の流れ下流側の貫流ファンに流入する空気の風速分布が不均一になる。そのため、貫流ファンの送風効率が低下し、省エネルギ性能が低下する。また、貫流ファンの静音性が低下する。

本発明はこれらの課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決する課題は、従来よりも省エネルギ性能や静音性に優れた空気調和機及び空気調和機用熱交換器を提供することである。

本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、熱交換器上方の伝熱管を太くするとともに下方の伝熱管を細くすることで前記課題を解決できることを見出した。

本発明によれば、従来よりも省エネルギ性能や静音性に優れた空気調和機及び空気調和機用熱交換器を提供することができる。

第１実施形態の空気調和機の構成図である。 第１実施形態の空気調和機の室内機に用いられる室内熱交換器の分解図である。 第１実施形態の空気調和機の室内機の端面図である。 第１実施形態の空気調和機の室内機内の室内熱交換器の端面を拡大した図である。 第１実施形態の空気調和機の室内機内の室内熱交換器を構成する各伝熱管を通流する冷媒の流れを示す図である。 第２実施形態の空気調和機の構成図である。 第２実施形態の空気調和機の室内機内の室内熱交換器を構成する各伝熱管を通流する冷媒の流れを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。

図１は、第１実施形態の空気調和機１００の構成図である。本実施形態の空気調和機１００は、室外機１と室内機７とを備えている。室外機１と室内機７とは、冷媒（作業流体）が通流する配管１０により接続されている。冷媒としては、本実施形態ではＲ３２が用いられている。また、室外機１内に備えられる各装置、及び、室内機７内に備えられる各装置（これらはいずれも後記する）も、配管１０により接続されている。

室外機１は、配管１０を通流する冷媒を圧縮する圧縮機２と、冷房運転又は暖房運転に応じて切り替えられる四方弁３と、室外熱交換器４と、室内熱交換器４を通流する冷媒を外気によって冷却する（空気に放熱する）プロペラファン５と、配管１０を通流する冷媒を減圧膨張させる絞り装置６とを備えて構成されている。なお、図１では、図示の便宜上、冷媒の流れ及び四方弁３の流路は、冷房運転時の状態を示している。また、室内機７は、室内熱交換器８と、空気の流れを発生させるとともに、室内熱交換器８において加熱又は冷却された空気を室内に供給する貫流ファン９とを備えて構成されている。

空気調和機１００の運転時の冷媒の流れについて説明する。
冷房時には、図１中、矢印の向きに冷媒が通流する。冷媒は配管１０内を循環し、冷凍サイクルが形成されている。まず、圧縮機２で低圧気体冷媒が圧縮されると、冷媒は高温高圧の気体冷媒に変化する。そして、この気体冷媒は、四方弁３を経由して、室外熱交換器４に供給される。室外熱交換器４においては、プロペラファン５の回転により生じた外気の接触によって冷媒が冷却（即ち、外気に放熱）及び凝縮され、これにより、高温高圧の気体冷媒は低温高圧の液体冷媒に変化する。

液体に変化した冷媒は、絞り装置６により減圧膨張され、低温低圧の気液二相状態の液体冷媒になる。そして、この液体冷媒は室内熱交換器８に供給されて、貫流ファン９により、冷媒の有する冷熱が室内に供給される。即ち、取り込まれた室内の空気が冷却され、冷却後の空気が冷風として室内に供給される。室内熱交換器８においては、冷媒は、室内に冷熱を放出（即ち、室内の熱を吸収）しているため蒸発し、低圧高温の気体冷媒に変化する。そして、この気体冷媒は、再び圧縮機２に供給される。

一方で、暖房時には、前記の冷房時とは逆向き（図１中の実線矢印とは逆の向き）に冷媒が通流する。この向きの制御は、図１では図示しないが、四方弁３の位置が変化することで行われる。まず、圧縮機２で気体冷媒が圧縮されると、冷媒は高温高圧の気体冷媒に変化する。そして、この気体冷媒は、四方弁３を経由して、室内熱交換器８に供給される。室内熱交換器８においては、貫流ファン９により、冷媒の有する熱が室内に供給される。即ち、取り込まれた室内の空気が加熱され、加熱後の空気が温風として室内に供給される。室内の空気により冷媒が冷却及び凝縮（即ち、室内に放熱）され、これにより、高温高圧の気体冷媒は低温高圧の液体冷媒に変化する。

液体に変化した冷媒は、絞り装置６により減圧膨張されて、低温低圧の気液二相状態になる。そして、低温低圧の冷媒は、室外熱交換器４に供給されて、プロペラファン５の回転により生じた外気の接触によって、冷媒の有する冷熱が室外に放出される。即ち、気液二相状態の冷媒は、外気の有する熱を吸収することで、気体の一相状態の冷媒に変化する。そして、この気体冷媒は、再び圧縮機２に供給される。

図２は、図１の空気調和機１００に備えられる室内熱交換器８の構成の概略を示す図である。室内熱交換器８は、所謂クロスフィンチューブ型といわれるものである。室内熱交換器８は、複数のアルミニウム製のフィン１１に対して、Ｕ字状に曲げられた銅製の伝熱管１２が貫くようにして構成される。フィン１１に挿入された伝熱管１２が液圧又は機械的に拡管されることにより、フィン１１と伝熱管１２とが密着する。また、伝熱管１２の端部には継手部品１３が溶接され、これにより、冷媒の配管１０が形成されている。従って、伝熱管１２は、図１を参照しながら説明した配管１０の一部を構成するものであるといえる。

図３は、第１実施形態の空気調和機１００の室内機７の端面図である。図３のＡ部については、図５を参照しながら後記する。室内機７を構成する筐体１４には、前面に前面空気吸込口１９が、また、上方に上方空気吸込口２０が設けられている。そして、矩形状のエアフィルタ１８がこれらを覆うように設けられ、室内機７の内部への塵埃の侵入が防止されるようになっている。また、筐体１４の下方には空気吹出口２１が設けられ、ここから冷風や温風等が吹き出されるようになっている。さらに、筐体１４の前面には、化粧パネル１５が設けられ、筐体１４とともに前面空気吸込口１９を形成している。

筐体１４の内部には、貫流ファン９が配設されている。そして、前面空気吸込口１９及び上方空気吸込口２０から貫流ファン９までの風路の途中には、図２に示した室内熱交換器８が設けられている。室内熱交換器８は、前面側に配置された前面室内熱交換器８ａと、背面側に配置された背面室内熱交換器８ｂとにより構成されている。前面熱交換器８ａと背面熱交換器８ｂとは上部で接続固定（接合）されている。そして、これらが一体になって、室内熱交換器８として貫流ファン９を取り囲むように、逆Ｖ字形状（上方に向かって窄まる形状）に設けられている。

室内熱交換器８を構成する前面室内熱交換器８ａは、前面主熱交換器８ｃと、前面主熱交換器８ｃに対して空気の流れ上流側に配置された前面補助熱交換器８ｄとを備えて構成されている。前面主熱交換器８ｃには、空気の流れ方向に３列の列線をなすように、伝熱管１２が配置されている。また、前面補助熱交換器８ｄには、空気の流れ方向に１列の列線をなすように、伝熱管１２が配置されている。なお、詳細は図４を参照しながら後記するが、前面主熱交換器８ｃの上方に配置された伝熱管１２は、前面主熱交換器８ｃの下方に配置された伝熱管１２よりも、太くなっている。

室内熱交換器８を構成する背面室内熱交換器８ｂは、背面主熱交換器８ｅと、背面主熱交換器８ｅに対して空気の流れ上流側に配置された背面補助熱交換器８ｆとを備えて構成されている。背面主熱交換器８ｅには、空気の流れ方向に３列の列線をなすように、伝熱管１２が配置されている。また、背面補助熱交換器８ｆには、空気の流れ方向に１列の列線をなすように、伝熱管１２が配置されている。

また、貫流ファン９に近接して、筐体１４の一部を構成するフロントノーズ部１４ａとバックノーズ部１４ｂとが配置されている。フロントノーズ部１４ａ及びバックノーズ部１４ｂと貫流ファン９の回転の作用とにより、空気が、前面空気吸込口１９及び上方空気吸込口２０から吸い込まれるようになっている。そして、吸い込まれた空気は、室内熱交換器８と貫流ファン９とを通過した後に、空気吹出口２１から室内に吹き出されるようになっている。このとき、吹き出される風の向きは、空気吹出口２１近傍に設けられた風向制御板１６により制御可能になっている。

図４は、第１実施形態の空気調和機１００の室内機７内の室内熱交換器８の端面を拡大した図である。なお、図４では、図示の簡略化のために、前面補助熱交換器８ｄ及び背面補助熱交換器８ｆの記載を省略している。図４に示すように、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１を構成する伝熱管１２ａは、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２を構成する伝熱管１２ｂよりも太くなっている。また、背面主熱交換器８ｅを構成する伝熱管１２ｃは、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１を構成する伝熱管１２ａと同じ太さになっている。

具体的には、本実施形態では、上方８ｃ１に配置される伝熱管１２ａの拡管前（図２に示したフィン１１の固定する前の状態）の外径は６．３５ｍｍであり、下方８ｃ２に配置される伝熱管１２ｂの拡管前の外径は５ｍｍである。そして、背面主熱交換器８ｅの伝熱管１２ｃの太さは、伝熱管１２ａの太さと同じ（６．３５ｍｍ）である。なお、図４において図示はしないが、本実施形態においては、前面補助熱交換器８ｄを構成する伝熱管１２の外径は７ｍｍ（拡管前）、背面補助熱交換器８ｆを構成する伝熱管１２の外径も７ｍｍ（拡管前）である。

ここで、熱交換器の性能と、熱交換器に備えられる伝熱管の太さとの管径について説明する。熱交換器（本実施形態では室内熱交換器８）の性能（例えば伝熱性能）を決定するひとつの要因として、伝熱管１２の径がある。ここでは、管の厚さが一定であるとして、内径が同じ管であれば、それらの外径も同じであるものとする。伝熱管１２の径を小さくすることにより、管内側の伝熱性能を高めるとともに、管外を流れる空気の流動損失を低減することができる。しかしながら、伝熱管１２の径が小さくなると、内部を流れる冷媒の流速が増加するので、冷媒の流動抵抗が大きくなってしまう。そこで、本実施形態においては、詳細は後記するが、室内熱交換器８における伝熱管１２の配置場所に応じて、伝熱管１２の径を変化させている。これにより、省エネルギ性能と静音性とが良好なものになる。

そこで、本実施形態では、これらのように、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１に配置されている伝熱管１２ａの管径が太く、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２に配置されている伝熱管１２ｂの管径が細くなっている。即ち、本実施形態においては、室内熱交換器８の上方に配置されている伝熱管１２の外径が太く、室内熱交換器８ｃの下方に配置されている伝熱管１２の外径が細くなっている。このことをさらに換言すれば、室内熱交換器８（熱交換器）を構成する前面主熱交換器８ｃ（前面熱交換器）は、上側に形成された上方８ｃ１の熱交換器（上方熱交換器）と、上方８ｃ１の熱交換器の下側に形成された下方８ｃ２の熱交換器（下方熱交換器）とを一体に備えて構成されている。そして、上方８ｃ１の熱交換器を構成する複数の伝熱管１２ａ（１２）の外径は、下方８ｃ２の熱交換器を構成する複数の伝熱管１２ｂ（１２）の外径よりも大きくなっている。

このようにすることで、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１では通風抵抗を大きく、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２では通風抵抗を小さくすることができる。そのため、空気の抜けが生じ易い図４中のＢ部でも通風抵抗を大きくすることができる。これにより、通風抵抗が極端に低下することで空気が局所的に多く流れことによる、室内熱交換器８全体でみたときの空気の風速分布が偏ることを防止することができる。

一方で、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２を流れる空気の風速は、上方８ｃ１を流れる空気の風速よりも比較的遅い。そのため、下方８ｃ２においては、上方８ｃ１と比べて、空気の抜けが生じにくい。即ち、伝熱管１２を細くして通風抵抗を小さくしても、空気の抜けが生じにくい。そのため、下方８ｃ２においては、伝熱管１２を細くしても十分に熱交換が行われ、伝熱性能の低下が防止される。

そして、これらにより、室内熱交換器８全体でみたときの風速分布の均一化が図られる。即ち、上方８ｃ１においては、入口の空気の風速は速いものの、通風抵抗が大きいため、前面主熱交換機８ｃの上方８ｃ１を通ることで風速が遅くなる。一方で、下方８ｃ２においては、入口の空気の風速が比較的遅く、さらには通風抵抗も小さい。従って、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２を通っても風速が大きく低下することはない。

風速分布の均一化が図れることで、室内熱交換器８全体での伝熱性能が低下することを防止することができる。さらには、空気流れ方向で下流側に存在する貫流ファン９の送風性能の低下や騒音の増大を防止することができる。また、室内熱交換器８全体の通風抵抗をできるだけ小さくすることができ、貫流ファン８の消費電力（送風動力）を低減することができる。

図５は、第１実施形態の空気調和機１００の室内機７内の室内熱交換器８を構成する各伝熱管１２を通流する冷媒の流れを示す図である。冷房運転時には、室外機１から流下してきた冷媒は、図５中のＡ点より室内熱交換器８に流入する。そして、流入した冷媒は、前面補助熱交換器８ｄの伝熱管１２ｄ、背面補助熱交換器８ｆの伝熱管１２ｅ、背面熱交換器８ｅの伝熱管１２ｃ、及び前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１の伝熱管１２ｂをこの順で通流してＢ点に到達し、空気との熱交換が行われる。そして、図５に示すＢ点では、Ａ点から流入した冷媒流が２つの流路に分岐し、更に流下する。２つの流路に分岐された冷媒流は、Ｃ点で１つの流路にまとめられる。このようにＡ点からＣ点までは、太い伝熱管１２を冷媒が通流することになる。

次いで、Ｃ点からＤ点までは、単一の流路を冷媒が通流する。そして、Ｄ点において６つの流路に分岐された後、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２の伝熱管１２ａを流下し、Ｅ点において再び１つの流路にまとめられる。Ｄ点からＥ点までの過程で、空気との熱交換が行われる。そして、室内熱交換器８の冷房時の冷媒の出口であるＦ点に至る。このようにＣ点からＥ点まで（より具体的には、Ｄ点からＥ点まで）は、細い伝熱管１２を冷媒が通流することになる。

なお、暖房運転時には、Ｆ点から図中破線矢印で示す向きに冷媒が流入し、熱交換器８内を通流する。

前面熱交換器８ｃの下方８ｃ２においては、伝熱管１２の分岐数（Ｄ点からＥ点までの並列数）が多くなっている。これは、下方８ｃ２においては、細い伝熱管１２が用いられているからである。即ち、細い伝熱管１２では、その流路断面積が小さい。従って、太い伝熱管１２と同じ流量の冷媒が流れた場合、管内の流速が増大し、伝熱管１２ａには大きな流動抵抗が生じる。そこで、本実施形態においては、流路の並列数を増加させ、一流路あたりの冷媒流量を小さくすることで、流動抵抗の増大を防止している。これにより、伝熱効率の低下を防止している。

ところで、熱交換器８が筐体１４内に実装されたとき、図５に示すＡ部（背面主熱交換器８ｅの下方の部位）は、筐体１４のバックノーズ部１４ｂ（図４参照）の背後に配置されることになる（図３も併せて参照）。即ち、背面側主熱交換器８ｅの一部は、筐体１４の一部を構成するバックノーズ部１４ｂ（隔壁）を介して、貫流ファン９に近接して配置されている（図３参照）。従って、Ａ部が筐体１４とバックノーズ部１４ｂとの間に配置されることになるため、背面側主熱交換器８ｅのＡ部には空気が流れにくい。従って、Ａ部は、風速が低下し易く、熱交換が行われにくい部位である。そして、このような部位があれば、熱交換器８全体の伝熱効率が低下し易くなる。

そこで、本実施形態では、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１及び背面主熱交換器８ｅでの冷媒流路の並列数（二流路）と、前面熱交換器８ｃの下方８ｃ２の冷媒流路の並列数（六流路）とが、異なるように伝熱管１２を接続している。これらのうち、空気の通りにくいＡ部を含む背面主熱交換器８ｅにおいては、二流路の冷媒流路を含むように、背面主熱交換器８ｅが構成されている。より具体的には、熱交換が行われ易い部位（背面主熱交換器８ｅの上方）と、熱交換が行われにくいＡ部（背面主熱交換器８ｅの下方）とを二流路で並列に接続している。

特に、熱交換が行われにくいＡ部には、より多くの冷媒が通流するように伝熱管１２ｃを配置している。即ち、背面主熱交換器８ｅを構成する伝熱管１２ｃのうち、バックノーズ部１４ａ（図３参照、隔壁）に近接する伝熱管１２ｃの全体に通流する冷媒の流量は、背面主熱交換器８ｃの残部を構成する伝熱管１２ｃの全体に通流する冷媒の流量と、略同じ量になるように、各伝熱管１２同士が接続されている。これにより、それぞれの部位での異なる伝熱性能を、背面主熱交換器８ｅにおいて平準化することができる。そして、このような平準化により、平準化しない場合に熱交換器８全体で効率が低下し易くなることを防止することができる。

また、細い伝熱管１２を通流する前面主熱交換器８ｃ２においては、冷媒は六流路で通流するようにしている。このようにすることで、伝熱管１２の一本あたりに通流する冷媒量を減らすことができ、圧力損失の増大を防止して伝熱性能の低下を防止することができる。

図６は、第２実施形態の空気調和機２００の構成図である。図６に示す空気調和機２００は、第１実施形態の空気調和機１００で室内熱交換器８を一つ設けたことに代えて、冷媒を減圧膨張する絞り装置２２と、二つの熱交換器８Ａ，８Ｂとしての機能を有する室内熱交換器８とを設けたこと以外は、空気調和機１００と同様である。そこで、空気調和機２００において、空気調和機１００と同様のものは同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。

図６の空気調和機２００は、室内空気温度の低下を防ぎながら除湿を行う、所謂再熱除湿運転を可能とするものである。熱交換器８Ａ，８Ｂの構成の詳細については、図７を参照しながら後記する。室内機７に設けられた絞り装置２２は、外部から電磁力を用いて、絞り作用のある状態と、絞り作用のない状態とに切り替えることができる。また、空気調和機２００においては、室外機１に設けられた絞り装置６として電動膨張弁が使われており、外部から電磁的にその弁開度を調整可能となっている。

空気調和機２００における冷媒の流れについて説明する。
空気調和機２００において、冷房運転又は暖房運転時には、絞り装置２２は、絞り作用のない状態に設定され、前記の空気調和機１００と同様にして運転される。一方で、再熱除湿運転時には、四方弁３は冷房運転と同じ位置に固定され、圧縮機２から吐出された高温・高圧のガス状冷媒は、四方弁３を経由し、室外熱交換器４に流れる。この時、絞り装置６は、その弁開度が全開となっており、高圧の冷媒がそのまま室内機７に供給される。室内機７に供給された高圧の冷媒は、熱交換器８Ａで更に放熱し、室内空気を加熱しつつ、絞り装置２２に至る。

絞り装置２２は絞り作用がある状態に設定されており、高圧の冷媒は絞り装置２２の通過に伴い低温低圧の気液二相状態の冷媒となる。この冷媒は、熱交換器８Ｂで外部からの吸熱、即ち室内空気の冷却及び除湿を行った後、室外機１に戻り、再び圧縮機２で圧縮される。

図７は、第２実施形態の空気調和機２００の室内機３内の室内熱交換器８（熱交換器８Ａ，８Ｂ）を構成する各伝熱管１２を通流する冷媒の流れを示す図である。図５に示した空気調和機１００における冷媒の流れと同様であるが、Ｃ点とＤ点との間に絞り装置２２が設けられている。

再熱除湿運転の際には、Ａ点から流入した高圧冷媒は、Ｂ点及びＣ点を経由しながら絞り装置２２までの間で室内空気に放熱し、絞り装置２２から出口のＦ点までの間、Ｄ点及びＥ点を経由しながら吸熱、即ち室内空気の冷却及び除湿を行う。ここで、冷媒から放熱が行われる室内熱交換器８の領域、即ち、Ａ点からＣ点までの室内熱交換器８の領域が図６に示した熱交換器８Ａに相当し、所謂再熱器と呼称されるものである。また、冷媒への吸熱が行われる室内熱交換器８の領域、即ち、Ｄ点からＥ点までの室内熱交換器８の領域が図６に示した熱交換器８Ｂに相当し、所謂冷却器と呼称されるものである。より具体的には、図７に示す熱交換器８においては、前面主熱交換器８ｃの上方８ｃ１と前面副熱交換器８ｄと背面熱交換器８ｂ（図３参照、背面主熱交換器８ｅと背面副熱交換器８ｆとからなる）とが再熱器（熱交換器８Ａ）になる。また、前面主熱交換器８ｃの下方８ｃ２が冷却器（熱交換器８Ｂ）となる。

図５を参照しながら説明したように、冷却器（熱交換器８Ｂ）においては、通風抵抗の小さな細い伝熱管１２が配置されている。そのため、熱交換器８Ｂを流れる空気の流量が十分に確保されている。これにより、十分な冷却能力を発揮することができ、ひいては、高い除湿能力を得ることができる。従って、除湿運転時の消費電力を抑制することができる。

このように、空気調和機２００によれば、除湿時の熱交換器の再熱器及び冷却器の位置を本実施形態のようにすることで、より省エネルギ性能の高い空気調和機を得ることができる。

以上、本実施形態を具体例を挙げて説明したが、本実施形態は前記に例に限定されるものではない。

例えば、図示の例では、前面補助熱交換器８ｄや背面補助熱交換器８ｆが設けられているが、これらは無くてもよい。さらに、前面熱交換器８ａや背面熱交換器８ｂは、それぞれ、複数のブロックの熱交換器により構成されるようにしてもよい。

また、各熱交換器を構成する伝熱管１２の本数や配置は、本発明の要旨を変更しない範囲で任意に変更して決定することができる。従って、例えば、図４を参照しながら説明した太い伝熱管１２と細い伝熱管１２との境界も、図示の例に限定されるものではない。よって、この境界は適宜変更可能であり、その上方に太い伝熱管１２を配置し、その下方に細い伝熱管１２を配置するようにすればよい。

また、太さが異なる伝熱管１２を配置する熱交換器８は前面主熱交換器８ｃに限られず、背面主熱交換器８ｅにおいて太さが異なる伝熱管１２が配置されるようにしてもよいし、前面補助熱交換器８ｄや背面補助熱交換器８ｆに太さが異なる伝熱管１２が配置されるようにしてもよい。

さらに、前記の実施形態においては、空気調和機の室内機の熱交換器を例示したが、室外機の熱交換器に本発明を適用してもよい。また、空気調和機１００，２００の構成や熱交換器８等の構成も図示の例に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲内で任意に変更して実施することができる。

８ 室内熱交換器（熱交換器）
８Ａ 熱交換器（上流側熱交換器）
８Ｂ 熱交換器（上流側熱交換器）
８ｃ 前面主熱交換器（前面熱交換器）
８ｃ１ 上方熱交換器
８ｃ２ 下方熱交換器
８ｅ 背面主熱交換器（背面熱交換器）
９ 貫流ファン
１１ フィン
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 伝熱管
１４ａ 筐体のバックノーズ部（筐体の一部を構成する隔壁）
１９ 前面空気吸込口（空気吸込口）
２０ 上方空気吸込口（空気吸込口）
２１ 空気吹出口

Claims (9)

1. 空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、前記空気吸込口から吸い込まれた空気と冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記熱交換器に対して前記空気吸込口からの空気流れにおける下流側に配置され、前記熱交換器において熱交換された空気を前記空気吹出口から外部に排出する貫流ファンとを備え、
   前記熱交換器は、前記冷媒が通流する複数の伝熱管と、前記伝熱管に熱的に接続されたフィンとを備えてなり、
   前記複数の伝熱管は前記フィンを貫通して複数の列線をなすように配置され、
   前記熱交換器の上方に配置された伝熱管の外径は、前記熱交換器の下方に配置された伝熱管の外径よりも大きくなっていることを特徴とする、空気調和機。
2. 前記熱交換器は、前面側に配置された前面熱交換器を備えて構成され、
   前記前面熱交換器は、上側に形成された上方熱交換器と、前記上方熱交換器の下側に形成された下方熱交換器とを一体に備えて構成され、
   前記上方熱交換器を構成する前記複数の伝熱管の外径は、前記下方熱交換器を構成する前記複数の伝熱管の外径よりも大きくなっていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記熱交換器は、
   前面側に配置された前面熱交換器と、背面側に配置された背面熱交換器とを備え、前記前面熱交換器の上部と前記背面熱交換器の上部とが接合されて構成され、
   前記貫流ファンを囲むように配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記背面熱交換器の一部は、前記筐体の一部を構成する隔壁を介して、前記貫流ファンに近接して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記隔壁に近接する伝熱管の全体に通流する冷媒の流量と、前記背面熱交換器の残部を構成する伝熱管の全体に通流する冷媒の流量とが略同じ量になるように、各伝熱管同士が接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機。
6. 前記熱交換器の上方に配置された外径の大きな伝熱管に通流する冷媒の流路の並列数が、前記熱交換器の下方に配置された外径の小さな伝熱管に通流する冷媒の流路の並列数よりも少なくなっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
7. 前記熱交換器は、室内空調機内に設けられる室内熱交換器であって、冷媒を膨張させる絞り装置を挟んで上流側熱交換器及び下流側熱交換器により構成され、
   除湿運転時には、前記熱交換器の上方に配置された外径の大きな伝熱管を含んで構成される前記上流側熱交換器を通流した冷媒が、前記絞り装置を経由して、前記熱交換器の下方に配置された外径の小さな伝熱管を含んで構成される前記下流側熱交換器を通流するように、各伝熱管が接続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
8. 冷媒が通流する複数の伝熱管と、前記伝熱管に熱的に接続されたフィンとを備えてなり、
   前記複数の伝熱管は前記フィンを貫通して複数の列線をなすように配置され、
   上方に配置された伝熱管の外径は、下方に配置された伝熱管の外径よりも大きくなっていることを特徴とする、空気調和機用熱交換器。
9. 上方に配置された外径の大きな伝熱管に通流する冷媒の流路の並列数が、下方に配置された外径の小さな伝熱管に通流する冷媒の流路の並列数よりも少なくなるように、各伝熱管同士が接続されていることを特徴とする、請求項８に記載の空気調和機用熱交換器。

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