JP2018004090A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水を好適に処理しつつ、熱交換器の風速分布を均一化させて省エネルギ性に優れた空気調和機の室内機を提供する。
【解決手段】筐体５と、筐体５の内部に配置された送風機８と、送風機８と上面空気吸込口６ａおよび前面空気吸込口６ｂとの間で送風機８を囲むように配置された室内熱交換器１０と、を備え、室内熱交換器１０は、前側熱交換器１０１と後側熱交換器１０２とが略Λ状に組み合わされ、前側熱交換器１０１および後側熱交換器１０２は、それぞれ、冷媒が通流する扁平伝熱管１１５と、扁平伝熱管１１５が挿通されるフィン１１４と、を備え、室内熱交換器１０の頂部Ｑには、鉛直方向上方からの空気の流れを阻害する扁平管１１６，１１７を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関する。

近年の省エネ意識の高まりによって、発電に伴い排出される二酸化炭素の削減を図るため、消費電力の少ない空気調和機が求められており、そのため、空気調和機の熱交換器の熱交換効率をさらに高めることが必要とされている。なかでも室内熱交換器の効率を高める手段として熱交換器を多段曲げあるいは円弧型などで形成し、送風ファンを取り囲むように配置し、限られたスペースの中で熱交換器面積を拡大することにより熱交換効率を向上させることが一般に知られている。しかしながら、熱交換面積の拡大は室内機の筐体の大型化をともない限界がある。熱交換面積の拡大とともに、省エネルギ性向上の手段として取り組まれているのが空気通風抵抗の低減である。

特許文献１では、空気通風抵抗が小さく伝熱性能の良い熱交換器として板状の熱交換フィンと扁平管を組み合わせたフィンチューブ型熱交換器の空気調和機の室内機が提案されている。また、特許文献１では、空気通風抵抗を低減するため送風ファンを取り囲むように板状の熱交換フィンを略Ｃ字状（円弧状）とし、扁平管を送風ファンの中心軸に向かって略放射状に配置するなど、空気の流れに平行になるように配置された熱交換器が提案されている。

また、特許文献２では、特許文献１と同様に板状の熱交換フィンと扁平管を組み合わせたフィンチューブ型熱交換器を空気調和機の室内機に具備し、直線状の熱交換器を∧状に組み合わせて、送風ファンを取り囲むようにした構成が提案されている。

特開２００４−１０８６４７号公報 特許第４８４５９４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、室内機に適用した場合において熱交換器上部における凝縮水の処理に課題があった。また、特許文献２に記載の技術では、熱交換器が組み合わされた接合部（熱交換器の頂部）において、空気の流れ方向（鉛直方向下方への空気流れ）に対して熱交換フィンの長さ（空気が通過する距離）が短くなり、空気の通風抵抗が小さくなり、風速分布が不均一になる課題がある。

本発明は、前記課題を解決するものであり、凝縮水を好適に処理しつつ、熱交換器の風速分布を均一化させて省エネルギ性に優れた空気調和機の室内機を提供することにある。

本発明は、空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、前記筐体の内部に配置された送風機と、前記送風機と前記空気吸込口との間で前記送風機の上流側に配置された熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、前側熱交換器と後側熱交換器とを有し、前記前側熱交換器および前記後側熱交換器は、それぞれ、冷媒が通流する扁平伝熱管と、前記扁平伝熱管が挿通されるフィンと、を有し、前記前側熱交換器および前記後側熱交換器は、前記送風機の上方で組み合わされて配置され、前記前側熱交換器と前記後側熱交換器との組み合わせ面は傾いており、前記組み合わせ面の上方に伝熱管が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、凝縮水を好適に処理しつつ、熱交換器の風速分布を均一化させて省エネルギ性に優れた空気調和機の室内機を提供することができる。

第１実施形態に係る空気調和機の全体構成図である。 第１実施形態に係る空気調和機の室内機を示す断面図である。 図２の室内熱交換器に用いられる扁平伝熱管を示す断面図である。 図２の室内熱交換器の上部の拡大図である。 室内熱交換器の屈曲部の拡大図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。 室内熱交換器とフィルタの位置関係を示す拡大図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。 第２実施形態に係る室内熱交換器を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機について図面を参照して説明する。まず、空気調和機の全体構成について図１および図２を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る空気調和機の全体構成図、図２は、第１実施形態に係る空気調和機の室内機を示す断面図である。なお、図２に示す白抜き矢印は、空気の流れを示している。

図１に示すように、空気調和機１は、空調を行う室内に配置される室内機２と、屋外に配置される室外機３と、これらを繋いで内部に冷媒が通流する接続配管４（電気配線も含む）と、を備え、冷媒によって室内と室外の熱とを熱交換することにより空気調和する。

室内機２は、樹脂によって横長の略箱状に成型加工した筐体５を備えている。筐体５は、化粧枠１１で覆われ、さらに化粧枠１１の前面に前面パネル１２が取り付けられている。

図２に示すように、筺体５の内部中央には、貫流ファンからなる送風機８が設けられている。また、筺体５の内部には、送風機８を取り囲むように室内熱交換器１０（熱交換器）が配置されている。送風機８と室内熱交換器１０は、幅（図２の紙面垂直方向）が略等しい長さで構成されている。また、筐体５の内部の前側には、室内熱交換器１０で発生した凝縮水を受ける露受皿１３ａが設けられ、背面側には露受皿１３ｂが設けられている。

また、筺体５は、室内空気を吸い込む上面空気吸込口６ａ（空気吸込口）および前面空気吸込口６ｂ（空気吸込口）と、熱交換により温度および湿度が調和された空気を吹き出す空気吹出口７と、を備えている。空気吹出口７に流れた空気は、空気吹出口７の途中に配置された図示しない左右風向板で気流の左右方向が偏向され、また空気吹出口７に配置された回動可能な上下風向板１４によって上下方向に偏向され、室内に吹き出される。

上面空気吸込口６ａには、室内空気を清浄化して筺体５内に取り込むための上面フィルタ（フィルタ）９ａが取り付けられている。この上面フィルタ９ａは、室内熱交換器１０の上面側を覆い、かつ、室内熱交換器１０の幅と略等しい長さで構成されている。

前面空気吸込口６ｂには、室内空気を清浄化して筺体５内に取り込むための正面フィルタ（フィルタ）９ｂが設けられている。この正面フィルタ９ｂは、室内熱交換器１０の前面側を覆い、かつ、室内熱交換器１０の幅と略等しい長さで構成されている。

室内熱交換器１０は、送風機８と、上面空気吸込口６ａおよび前面空気吸込口６ｂとの間で該送風機８の上流側に配置されている。また、室内熱交換器１０は、筺体５の前後方向の略中央から前側に位置する前側熱交換器１０１と、筺体５の前後方向の略中央から後側に位置する後側熱交換器１０２と、を送風機８の上方で組み合せて側面視において略Λ（ラムダ）状（略逆Ｖ字状、山型）に構成されている。前側熱交換機１０１は、風上側に位置する第１前側熱交換器１０１Ａと、風下側に位置する第２前側熱交換器１０１Ｂとの２列で構成されている。また、後側熱交換器１０２は、風上側に位置する第１後側熱交換器１０２Ａと、風下側に位置する第２後側熱交換器１０２Ｂとの２列で構成されている。

室内熱交換器１０は、例えば、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の薄板を板厚方向に複数枚並べて構成されたフィン１１４（フィンの積層体）と、これらフィン１１４に形成された長孔１１４ｓに挿通される銅製、アルミニウム製、アルミニウム合金製などの扁平伝熱管１１５とによって構成されている。なお、厚み方向に積層されたフィン１１４とフィン１１４との間には、微小な隙間が形成され、その間を室内空気が通流することで、室外機３（図１参照）から扁平伝熱管１１５の内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換が行われる。また、扁平伝熱管１１５の高さ（厚み）は、例えば、２ｍｍに設定され、円形の伝熱管（例えば、φ７）よりも小さく設定されている。このように、冷媒管として扁平伝熱管１１５を適用することにより、円形の伝熱管に比べて、通風抵抗を小さくでき、送風機８の消費電力を下げることができる。

室内熱交換器１０を通過する空気の流れ方向の下流には、送風機８が設けられている。すなわち、送風機８が回転することによって、室内空気が室内機２に設けられた上面空気吸込口６ａおよび前面空気吸込口６ｂから、上面フィルタ９ａ、正面フィルタ９ｂ、室内熱交換器１０、送風機８を通って、空気吹出口７から吹き出される。

また、化粧枠１１（図１参照）には、前面パネル１２が、下部に設けた回動軸を支点として駆動モータ（不図示）により回動可能に取り付けられている。空気調和機１の運転時には、前面空気吸込口６ｂ（図２参照）が開くように構成されている。これにより、空気調和機１の運転時、室内空気は、上面空気吸込口６ａだけではなく、前面空気吸込口６ｂからも吸引される。なお、空気調和機１の停止時には、前面パネル１２によって前面空気吸込口６ｂが閉じられる。

前側熱交換器１０１は、送風機８の外周に沿うように（すなわち、できるだけ送風機８に向かって流れる空気流に直交するように）屈曲する屈曲部１０３を有している。また、前側熱交換器１０１は、屈曲部１０３より上側が略直線状に形成され、屈曲部１０３より下側が、略直線状に形成されている。後側熱交換器１０２は、略直線状に形成され、鉛直方向（上下方向）に対して傾斜して配置されている。

前側熱交換器１０１（第１前側熱交換器１０１Ａおよび第２前側熱交換器１０１Ｂ）と後側熱交換器１０２（第１後側熱交換器１０２Ａおよび第２後側熱交換器１０２Ｂ）は、それぞれ、個別に製造され、そして、前側熱交換板１０１と後側熱交換板１０２とを、その頂部（上部）で接合して組み立て、図２の側面視（断面視）において略「Λ」の外形形状となるように構成されている。ここでは、製造時の室内熱交換器１０の取扱性を考慮して、前側熱交換器１０１と後側熱交換器１０２とに分けて構成している。

また、前側熱交換器１０１の風下側の端縁１０１ａと鉛直方向（重力方向）との成す角度をαとし、後側熱交換器１０２の風下側の端縁１０２ａと鉛直方向（重力方向）との成す角度をβとしたときに、α＜４０度、β＜４０度に設定されている。これにより、冷房運転時などにおいて室内熱交換器１０で発生した凝縮水が送風機８に落下することなく、フィン１１４を介して露受皿１３ａ，１３ｂで凝縮水を処理できる。

次に、空気調和機１の動作（暖房運転、冷房運転）について図１および図２を参照して説明する。
暖房運転モードの場合には、室外機３に設けられた圧縮機（不図示）で圧縮された高圧のガス状冷媒が、接続配管４を通って室内機２の室内熱交換器１０に流れることで、送風機８によって取り込まれた室内空気と熱交換が行われ、室内空気に放熱される。室内熱交換器１０を通過した高圧の液状冷媒は、接続配管４を通って室外機３に流れた後、絞り装置（不図示）で減圧され、室外熱交換器（不図示）で吸熱され、ガス状冷媒となって圧縮機（不図示）に戻る。

冷房運転モードの場合には、圧縮機（不図示）で圧縮された高圧のガス状冷媒が、室外熱交換器（不図示）で外気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となり、絞り装置（不図示）で減圧され、接続配管４を通じて室内機２へ流れる。室内機２に入った冷媒は、室内熱交換器１０に流れ、室内空気の熱を吸熱することで蒸発する。室内機２で蒸発した冷媒は、接続配管４を通って、室外機３の圧縮機（不図示）に戻る。冷房運転モードの場合には、室内空気の熱を吸熱する際、フィン１１４の表面において露点温度以下に冷却された空気中の水蒸気が凝縮結露し、ドレン水を発生することがある。

なお、本実施形態の室内機２を備えた空気調和機１は、暖房運転モードと冷房運転モードの双方が搭載されたもの、冷房運転モードのみが搭載されたもの、暖房運転モードと冷房運転モードに加えて除湿運転モードが搭載されたものであってもよい。

図３は、図２の室内熱交換器に用いられる扁平伝熱管の断面図である。
図３に示すように、扁平伝熱管１１５は、対向して配置される平坦部１１５ａ，１１５ｂと、平坦部１１５ａ，１１５ｂの一端同士を接続する湾曲部１１５ｃと、平坦部１１５ａ，１１５ｂの他端同士を接続する湾曲部１１５ｄと、を備えて構成されている。また、扁平伝熱管１１５の内部は、平坦部１１５ａの内壁面から平坦部１１５ｂの内壁面に向けて延びる複数の隔壁１１５ｅによって複数の冷媒流路１１５ｆに区画されている。

このように、冷媒管を扁平形状とした扁平伝熱管１１５を採用することで、室内機２に取り込まれた空気が室内熱交換器１０を通過する際の空気通風抵抗を低減することができる。また、扁平伝熱管１１５の管内を隔壁１１５ｅで区画することで、管内の伝熱面積の拡大が図れ、伝熱性能の向上が図れる。なお、図３に示す扁平伝熱管１１５では、内部を４つの隔壁１１５ｅで区画したが、４つに限定されるものではなく、伝熱性能や生産性を考慮して適宜変更することができる。

図２に戻って、室内熱交換器１０は、前側熱交換器１０１および後側熱交換器１０２が空気の流れ方向に複数列（本実施形態では２列）で構成されていることで、伝熱性能を向上することができる。また、第１前側熱交換器１０１Ａにおいて隣り合う扁平伝熱管１１５と扁平伝熱管１１５との間に、第２前側熱交換器１０１Ｂにおける扁平伝熱管１１５が位置している。換言すると、第１前側熱交換器１０１Ａの扁平伝熱管１１５が、第２前側熱交換器１０１Ｂの扁平伝熱管１１５に対して空気の流れ方向に沿って千鳥配置となるように構成されている。同様に、後側熱交換器１０２についても、第１後側熱交換器１０２Ａの扁平伝熱管１１５と、第２後側熱交換器１０２Ｂの扁平伝熱管１１５とが空気の流れ方向に沿って千鳥配置となるように構成されている。このように千鳥配置とすることにより、伝熱性能を向上させることができる。

図４は、図２の室内熱交換器の上部の拡大図である。なお、図４では、図３で示した隔壁１１５ｅの図示を省略して、扁平伝熱管１１５の断面を簡略して図示している（図５以降の図面についても同様）。
図４に示すように、前側熱交換器１０１は、第１前側熱交換器１０１Ａのフィン１１４の風下側の長辺の端面１１４ａと、第２前側熱交換器１０１Ｂのフィン１１４の風上側の長辺の端面１１４ｂとが面で接するように配置されている。後側熱交換器１０２は、第１後側熱交換器１０２Ａのフィン１１４の風下側の長辺の端面１１４ｃと、第２後側熱交換器１０２Ｂのフィン１１４の風上側の長辺の端面１１４ｄとが面で接するように構成されている。

また、第１前側熱交換器１０１Ａの長手方向の上端面１１４ｅと第２前側熱交換器１０１Ｂの長手方向の上端面１１４ｆと第１後側熱交換器１０２Ａの長手方向の上端面１１４ｇは、フィン１１４の上端が略水平となるように形成され、互いに面一となり、連続した略水平端面となるように構成されている。

また、第２前側熱交換器１０１Ｂの風下側の長辺の端面１１４ｉ（組み合わせ面）と、第２後側熱交換器１０２Ｂの風下側の長辺の端面１１４ｏ（組み合わせ面）と、はそれぞれ傾けて（上下方向に対して傾斜して）配置されている。また、第２後側熱交換器１０２Ｂの長手方向の上端面１１４ｈは、前記端面１１４ｉと面で接するように構成されている。これにより、第２後側熱交換器１０２Ｂの上端部分は、第２前側熱交換器１０１Ｂの端面１１４ｉと第１後側熱交換器１０２Ａの端面１１４ｃとで形成される領域にほぼ隙間なく配置されるように構成されている。

また、第１前側熱交換器１０１Ａは、フィン１１４の長手方向に対して、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇが直交するようにして、扁平伝熱管１１５がフィン１１４に設けられている。また、第１前側熱交換器１０１Ａの扁平伝熱管１１５は、フィン１１４の長手方向に沿って等間隔に配置されている。

また、第２前側熱交換器１０１Ｂは、第１前側熱交換器１０１Ａと同様にして、扁平伝熱管１１５がフィン１１４に等間隔に配置され、フィン１１４の長手方向の最も上端（室内熱交換器１０の頂部Ｑ／組み合わせ面１１４ｉ，１１４ｏの上方）に、伝熱管として扁平管１１６（伝熱管）が設けられている。扁平管１１６は、扁平伝熱管１１５と同様の形状であり、扁平管１１６の長軸方向ｇ１が水平方向（略水平方向）となるように配置されている。

また、第１後側熱交換器１０２Ａは、フィン１１４の長手方向に対して、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇが直交するようにして、扁平伝熱管１１５がフィン１１４に設けられている。第１後側熱交換器１０２Ａの扁平伝熱管１１５は、フィン１１４の長手方向に沿って等間隔に配置されている。

また、第２後側熱交換器１０２Ｂは、第１後側熱交換器１０２Ａと同様にして、扁平伝熱管１１５がフィン１１４に等間隔に配置され、フィン１１４の長手方向の最も上端（室内熱交換器１０の頂部Ｑ／組み合わせ面１１４ｉ，１１４ｏの上方）に、伝熱管として扁平管１１７（伝熱管）が設けられている。扁平管１１７は、扁平伝熱管１１５と同様の形状であり、扁平管１１７の長軸方向ｇ２が水平方向（略水平方向）となるように配置されている。

また、扁平管１１６と扁平管１１７は、上下方向に位置をずらして略平行に配置されている。また、扁平管１１６と扁平管１１７は、鉛直方向（上下方向）の上方からの空気の流れに対して、その流れを阻害できる位置となるように、互いに略水平方向に向けて接近して配置されている。なお、空気の流れを阻害できる位置であれば、図４に示すように扁平管１１６と扁平管１１７とが鉛直方向（上下方向）において重なる位置でなくてもよいが、扁平管１１６と扁平管１１７とが上下方向において重なる位置であってもよい。

このように、第１実施形態では、第２前側熱交換器１０１Ｂの端面１１４ｉと第２後側熱交換器１０２Ｂの端面１１４とを傾けて組み合わせ、この端面１１４ｉ，１１４ｏの上方に扁平管１１６，１１７を配置したものである。これにより、室内熱交換器１０の頂部Ｑにおいて、鉛直方向の上方から流入する空気を蛇行させながら取り込むことが可能になる。

また、扁平管１１６の長軸方向ｇ１と水平方向（前後方向）とが成す角度（本実施形態では０度）は、前側熱交換器１０１における扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇと水平方向（前後方向）Ｈとが成す角度θ１０の平均よりも小さく設定されている。また、扁平管１１７の長軸方向ｇ２と水平方向（前後方向）とが成す角度（本実施形態では０度）は、後側熱交換器１０２における扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇと水平方向（前後方向）Ｈとが成す角度θ２０の平均よりも小さく設定されている。なお、本実施形態では、扁平管１１６の長軸方向ｇ１と水平方向（前後方向）とが成す角度および扁平管１１７の長軸方向ｇ２と水平方向（前後方向）とが成す角度が０度の場合を例に挙げて説明したが、角度θ１０の平均、角度θ２０の平均よりも小さく設定されるものであれば、０度（長軸方向ｇ１，ｇ２が水平）に限定されるものではない。

ところで、外形が略「Λ」状に形成されたフィン１１４、すなわち、略「Λ」状となるように接合された前側熱交換器１０１と後側熱交換器１０２では、図４において破線矢印で示すように、空気の流れに対して、室内熱交換器１０の頂部Ｑの幅（空気が通る長さ）Ｗ３が、前側熱交換器１０１および後側熱交換器１０２の幅Ｗ１，Ｗ２よりも小さく（狭く）なる。このため、頂部Ｑでの空気流通抵抗が小さくなり、流入した空気が十分に熱交換されることなく室内熱交換器１０を通過する虞がある。

そこで、第１実施形態では、室内熱交換器１０の頂部Ｑにおいて、図４に示すように、鉛直方向下方に向けて流れ込む空気の流れを阻害するようにしたものである。換言すると、扁平管１１６，１１７の長軸方向ｇ１，ｇ２と水平方向とが成す角度が、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇと水平方向とが成す角度θ１０、θ２０の平均より小さく設定されている。これにより、鉛直方向の上方から流入した空気が扁平管１１６，１１７に接触しながら蛇行して流れるようになる。

また、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇとフィン１１４の端面１１４ａ，１１４ｉ，１１４ｃ，１１４ｏとで成す角度をそれぞれθ１としたとき、角度θ１を空気の流れと平行になるように略直角とする。また、扁平管１１６の長軸方向ｇ１とフィン１１４の端面１１４ｉとで成す角度をθ２とし、扁平管１１７の長軸方向ｇ２とフィン１１４の端面１１４ｏとで成す角度をθ３としたときに、θ１＞θ２、θ１＞θ３とする。これにより、熱交換器全体の空気通風抵抗の均一化が図れ、熱交換器の風速分布の均一化につながり、省エネルギ性に優れた空気調和機１の室内機２を実現できる。

図５は、室内熱交換器の屈曲部の拡大図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。
図５（ａ）に示すように、第１前側熱交換器１０１Ａは、１枚もののフィン１１４を長手方向の途中において屈曲させた屈曲部１０３Ａを有している。第２前側熱交換器１０１Ｂは、１枚もののフィン１１４を長手方向の途中において屈曲させた屈曲部１０３Ｂを有している。屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂは、前方に突出するようにして、側面視において「くの字」状に構成されている。また、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂよりも上側において、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇは、風上側の端部１１５ｇが上向きとなるように配置されている。また、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂよりも下側において、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇは、風下側の端部１１５ｈが上向きとなるように配置される。これにより、空気の流れ方向に対し、扁平伝熱管１１５の長軸方向ｇが略平行になり、通風抵抗を低減でき、送風機８の消費電力を低減できる。

また、屈曲部１０３Ａは、フィン１１４の風上側に略上下方向に延びる端面１１４ｊと、フィン１１４の風下側に略上下方向に延びる端面１１４ｋと、を有している。また、屈曲部１０３Ｂは、フィン１１４の風上側に略上下方向に延びる端面１１４ｍと、フィン１１４の風下側に略上下方向に延びる端面１１４ｎと、を有している。また、屈曲部１０３Ａの端面１１４ｋと屈曲部１０３Ｂの端面１１４ｍは、互いに面で接して、端面１１４ａと端面１１４ｂとがほぼ隙間なく接するようにして接合されている。本実施形態では、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂの端面１１４ｊ，１１４ｋが直線状に形成されているが、このような形状に限定されるものではなく、湾曲状（円弧状）、角のある形状であってもよい。

また、屈曲部１０３Ａには、扁平管１２１，１２２が設けられている。扁平管１２１，１２２は、前記した扁平伝熱管１１５と同様の形状である。扁平伝熱管１１５は、端面１１４ａと長軸方向ｇとで成す角度θ４がそれぞれ略直角となるように設定されている。これに対して、扁平管１２１については、端面１１４ａの延長線ｈ１と長軸方向ｇ３とで成す角度をθ５としたときに、扁平管１２１の長軸方向ｇ３が空気の流れに対して略平行になるように角度θ５を設定する。また、扁平管１２２については、端面１１４ａの延長線ｈ２と長軸方向ｇ４とで成す角度をθ６としたときに、扁平管１２２の長軸方向ｇ４が空気の流れと略平行になるように角度θ６を設定する。

また、屈曲部１０３Ｂには、扁平管１２３，１２４が設けられている。扁平管１２３，１２４は、前記した扁平伝熱管１１５と同様の形状である。扁平伝熱管１１５は、端面１１４ｉと長軸方向ｇとで成す角度θ４がそれぞれ略直角となるように設定されている。これに対して、扁平管１２３については、端面１１４ｉの延長線ｈ３と長軸方向ｇ５とで成す角度をθ７としたときに、扁平管１２３の長軸方向ｇ３が空気の流れに対して略平行になるように角度θ７を設定する。また、扁平管１２４については、端面１１４ｉの延長線ｈ４と長軸方向ｇ６とで成す角度をθ８としたときに、扁平管１２４の長軸方向ｇ６が空気の流れと略平行になるように角度θ８を設定する。

ところで、図５（ｂ）の比較例に示すように、直線状の熱交換器２０１Ａ，２０２Ａと直線状の熱交換器２０１Ｂ，２０２Ｂとが組み合わされた前側熱交換器２００では、熱交換器２０１Ａと熱交換器２０１Ｂとの接合部Ｐ１、熱交換器２０２Ａと熱交換器２０２Ｂとの接合部Ｐ２が、フィン２０３とフィン２０４とで構成されるフィンの長さＬ１０，Ｌ２０に比べて短くなる傾向にある。このため、接合部Ｐ１，Ｐ２において、通風抵抗が小さくなるので、接合部Ｐ１，Ｐ２を空気が通り抜け易くなり、風速分布が不均一となって、熱交換性能が低下することになる。

そこで、第１実施形態では、前側熱交換器１０１において、フィン１１４を屈曲させた屈曲部１０３Ａ、１０３Ｂを有している（図５（ａ）参照）。これによれば、前側熱交換器１０１は、図５（ｂ）で示したように熱交換器同士を接合するものではなく、フィン１１４が一体で構成されているため、空気がフィン１１４間を流れる距離Ｌ１を長く確保することができる。よって、空気がフィン１１４と接して流れる面積を増やすことができるので、熱交換効率を向上させることができる。

また、第１実施形態では、屈曲部１０３Ａに、扁平管１２１，１２２の長軸方向ｇ３，ｇ４の一端を送風機８に向けて配置し、屈曲部１０３Ｂに、扁平管１２３，１２４の長軸方向ｇ５，ｇ６の一端を送風機８に向けて配置している。これによれば、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂとすることで、空気がフィン１１４間を流れる距離Ｌ１を前側熱交換器１０１の幅（距離）Ｗ４よりも小さくならないように構成できる。よって、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂを通過した空気は、熱交換されることなく前側熱交換器１０１を通過する虞がないため、図４に示される室内熱交換器１０の頂部Ｑのように、空気の流れを遮るような扁平管の配置角度にする必要はなく、扁平管１２１，１２２，１２３，１２４の長軸方向ｇ３，ｇ４，ｇ５，ｇ６を空気の流れ方向に沿った配置角度にできる。その結果、室内熱交換器１０全体の空気通風抵抗の均一化が図れ、室内熱交換器１０の風速分布の均一化につながり、省エネルギ性に優れた空気調和機１の室内機２を提供できる。

図６は、室内熱交換器とフィルタの位置関係を示す拡大図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。
図６（ａ）に示すように、送風機８（図２参照）が駆動することで取り込まれる空気は、上面フィルタ９ａおよび正面フィルタ９ｂ（図２参照）を介して室内熱交換器１０を通過する。一般に、室内熱交換器１０の効率を向上させるには、室内熱交換器１０の伝熱面積の拡大を図るとともに冷媒管の本数を増やす手法が採用される。本実施形態では、室内機２の高さを規定寸法以内に収めるために室内熱交換器１０の頂部Ｑの上端面と上面フィルタ９ａとの隙間Ｓ（例えば、露玉以上／５ｍｍ以上）を確保しつつ、伝熱面積を最大限拡大するために室内熱交換器１０の頂部Ｑと上面フィルタ９ａとが互いに略平行となるような室内熱交換器１０の頂部形状としたものである。

なお、第１実施形態では、前側熱交換器１０１の頂部Ｑの扁平伝熱管１１５を寝かせる構成とした。しかし、これを実施せず、室内熱交換器１５０の風速分布を均一化しようとした場合、図６（ｂ）において比較例で示すように、前側熱交換器１５１の頂部の扁平伝熱管１５２の一部がフィン１５４から突出する配置となる。この突出した部分をフィン１５４で覆うようにすると、上面フィルタ９ａとの隙間Ｓ１０が狭くなり過ぎて、組立て製造時のバラツキなどで室内熱交換器１５０において発生した凝縮水が上面フィルタ９ａと接触し、水垂れなどの不具合を引き起こす虞がある。

そこで、第１実施形態では、前記したように、室内熱交換器１０の頂部Ｑにおいて、フィン１１４の上端面１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇが上面フィルタ９ａと略平行になるように配置したものである。これにより、室内熱交換器１０で発生した凝縮水が上面フィルタ９ａと接触するのを防止して、水垂れなどの不具合を防止できる。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る空気調和機の室内熱交換器を示す断面図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
第２実施形態の空気調和機の室内機は、第１実施形態の室内熱交換器１０に替えて、室内熱交換器１０Ａとしたものである。

図７に示すように、室内熱交換器１０Ａは、第１実施形態の扁平管１１６を同列（第２前側熱交換器１０１Ｂ）の扁平伝熱管１１５と同様の向きとした扁平伝熱管１１５Ａとした。さらに、この扁平伝熱管１１５Ａとフィン１１４の上端面１１４ｆとの間に、扁平伝熱管１１５Ａよりも長軸方向ｇの長さが短い扁平管１１８（伝熱管）を追加したものである。

また、室内熱交換器１０Ａは、第１実施形態の扁平管１１７を同列（第２後側熱交換器１０２Ｂ）の扁平伝熱管１１５と同様の向きとした扁平伝熱管１１５Ｂとした。さらに、この扁平伝熱管１１５Ｂとフィン１１４の上端面１１４ｈとの間に、扁平伝熱管１１５Ｂよりも長軸方向ｇの長さが短い扁平管１１９（伝熱管）を追加したものである。

扁平管１１８は、同列の扁平伝熱管１１５，１１５Ａと平行に配置されている。扁平管１１９は、同列の扁平伝熱管１１５，１１５Ｂと平行に配置されている。なお、扁平管１１８，１１９の配置は、扁平伝熱管１１５Ａ，１１５Ｂと平行な配置に限定されるものではなく、上方からの空気の流れ（図７の破線矢印参照）を阻害して、空気を蛇行して流すことができるものであれば、平行な配置に限定されるものではなく、略水平に寝かせた配置であってもよい。

このように構成された第２実施形態では、扁平伝熱管１１５よりも長軸方向ｇの長さが短い扁平管１１８を追加することで、扁平管１１８によって鉛直方向からの空気の流れが阻害されて、蛇行するようにして室内熱交換器１０の頂部Ｑを通過する。よって、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、室内熱交換器１０全体の空気通風抵抗の均一化が図れ、室内熱交換器１０の風速分布の均一化につながり、省エネルギ性に優れた空気調和機１の室内機２を提供できる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した第１、第２実施形態では、前側熱交換器１０１と後側熱交換器１０２がそれぞれ２列で構成された場合を例に挙げて説明したが、それぞれが１列で構成されたものであってもよく、空気調和機１の能力に応じて適宜変更することができる。

また、本実施形態では、屈曲部１０３Ａ，１０３Ｂを備えた室内機２を例に挙げて説明したが、屈曲部１０３Ａ、１０３Ｂを備えていない室内機であってもよい。また、本実施形態では、送風機８として貫流ファンを例に挙げて説明したが、プロペラファンなど他の種類の送風機であってもよい。

また、前記した室内熱交換器１０，１０Ａでは、フィン１１４に形成された長孔１１４ｓ（図２参照）に扁平伝熱管１１５を挿入し、空圧拡管する場合を例に挙げて説明したが、フィン１１４の長辺の一端側に扁平伝熱管１１５が挿入される切欠部を形成し、ロウ付けでフィン１１４と扁平伝熱管１１５を接合するようにしてもよい。

また、第２実施形態では、前側熱交換器１０１に短い扁平管１１８を設けるとともに後側熱交換器１０２に短い扁平管１１９を設ける構成としたが、鉛直方向の上方からの空気の流れを阻害できるものであれば、前側熱交換器１０１のみに扁平管１１８を設ける構成であってもよく、後側熱交換器１０２のみに扁平管１１９を設ける構成であってもよい。

また、第２実施形態では、冷媒管として扁平管１１８，１１９を備えた構成を例に挙げて説明したが、扁平管１１８に替えて冷媒管として輪切り断面が円形の丸管を適用してもよい。

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
４ 接続配管
５ 筐体
６ａ 上面空気吸込口（空気吸込口）
６ｂ 前面空気吸込口（空気吸込口）
７ 空気吹出口
８ 送風機
９ａ 上面フィルタ（フィルタ）
９ｂ 正面フィルタ
１０，１０Ａ 室内熱交換器（熱交換器）
１１ 化粧枠
１２ 前面パネル
１３ａ，１３ｂ 露受皿
１４ 上下風向板
１０１ 前側熱交換器
１０１Ａ 第１前側熱交換器
１０１Ｂ 第２前側熱交換器
１０２ 後側熱交換器
１０２Ａ 第１後側熱交換器
１０２Ｂ 第２後側熱交換器
１０３Ａ，１０３Ｂ 屈曲部
１１４ フィン
１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇ 上端面
１１４ｉ，１１４ｏ 端面（組み合わせ面）
１１５ 扁平伝熱管
１１５ａ，１１５ｂ 平坦部
１１５ｃ，１１５ｄ 湾曲部
１１５ｅ 隔壁
１１５ｆ 冷媒流路
１１６，１１７，１１８，１１９ 扁平管（伝熱管）
１２１，１２２，１２３，１２４ 扁平管（伝熱管）
ｇ 扁平伝熱管の長軸方向
Ｑ 室内熱交換器の頂部（熱交換器の頂部）

Claims (5)

1. 空気吸込口及び空気吹出口を有する筐体と、
   前記筐体の内部に配置された送風機と、
   前記送風機と前記空気吸込口との間で前記送風機の上流側に配置された熱交換器と、を備え、
   前記熱交換器は、前側熱交換器と後側熱交換器とを有し、
   前記前側熱交換器および前記後側熱交換器は、それぞれ、冷媒が通流する扁平伝熱管と、前記扁平伝熱管が挿通されるフィンと、を有し、
   前記前側熱交換器および前記後側熱交換器は、前記送風機の上方で組み合わされて配置され、
   前記前側熱交換器と前記後側熱交換器との組み合わせ面は傾いており、
   前記組み合わせ面の上方に伝熱管が配置されていることを特徴とする空気調和機。
2. 前記伝熱管の長軸方向と水平方向とが成す角度は、前記扁平伝熱管の長軸方向と水平方向とが成す角度の平均より小さいことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記伝熱管は、前記扁平伝熱管よりも長軸方向の長さが短いことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記前側熱交換器は、前記フィンを屈曲させた屈曲部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 前記空気吸込口に配置されるフィルタを備え、
   前記熱交換器の上端面は、前記フィルタと略平行に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機。

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