JP2020159616A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)本発明の第1の観点は、空気調和機であって、熱交換器と、送風機とが配置された通風経路を筐体内に備えた空気調和機において、前記熱交換器は、複数の扁平管と、前記複数の扁平管が差し込まれる複数の切欠き部が上下方向に並んで配置され、上下に隣り合って位置する前記切欠き部同士の間に形成された中間部と、前記中間部同士を接続する連通部を有するフィンと、を備え、前記熱交換器は、通風経路を流れる空気の通風方向において、前記中間部が前記連通部よりも風上側となるように配置され、少なくともその一部が前記中間部に位置するように設けられた第1膨出部と、
前記風上側で前記フィンにおける凝縮水の滞留する点を起点AUとし、前記風下側で前記通風経路における静圧が最も低い点を終点ADとする仮想線AFを抗力線とし、前記熱交換器を前記風上側から前記抗力線方向視で見た場合に、前記第1膨出部と前記扁平管との間に生じる間隙に重なるように設けられた第2膨出部と、を備える、ことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形させることが可能である。
まず、図1(A)を参照して、室外機2を含む空気調和機1の冷媒回路について説明する。図1(A)に示すように、本実施形態における空気調和機1は、屋外に設置される室外機2と、室内に設置され、室外機2に液管4及びガス管5で接続された室内機3を備えている。詳細には、室外機2の液側閉鎖弁25と室内機3の液管接続部33が液管4で接続されている。また、室外機2のガス側閉鎖弁26と室内機3のガス管接続部34がガス管5で接続されている。以上により、空気調和機1の冷媒回路10が形成される。
まずは、室外機2について説明する。室外機2は、圧縮機21と、四方弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁24と、液管4が接続された液側閉鎖弁25と、ガス管5が接続されたガス側閉鎖弁26と、室外ファン27を備えている。そして、室外ファン27を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室外機冷媒回路10aを形成している。なお、圧縮機21の冷媒吸入側には、アキュムレータ(不図示)が設けられてもよい。
次に、図1(A)を用いて、室内機3について説明する。室内機3は、室内熱交換器31と、室内ファン32と、液管4の他端が接続された液管接続部33と、ガス管5の他端が接続されたガス管接続部34を備えている。そして、室内ファン32を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室内機冷媒回路10bを形成している。
次に、本実施形態における空気調和機1の空調運転時の冷媒回路10における冷媒の流れや各部の動作について、図1(A)を用いて説明する。以下では、図中、実線で示した冷媒の流れに基づいて、室内機3が暖房運転を行う場合について説明する。なお、破線で示した冷媒の流れが冷房運転を示している。
本実施形態の熱交換器は、室内機3の室内熱交換器31及び室外機2の室外熱交換器23に適用可能であるが、以下の説明では、暖房運転時に凝縮器として機能する、室内機3の室内熱交換器(以下では、単に熱交換器という)31に適用して説明する。
次に、扁平管40、フィン50、第1膨出部54及び第2膨出部55並びに室内ファン(以下では、単にファンという)32の関係について、図3以降を参照して説明する。まず、図3に示すように、フィン50には、複数の扁平管40を差し込む複数の切欠き部51が上下方向に並んで配置されている。フィン50は、上下に隣り合って位置する切欠き部51同士(第1切欠き部51aと第2切欠き部51b)の間に形成された中間部52(風上側)及び複数の中間部52同士を接続する連通部53(風下側)を有する。以下の説明では、複数の切欠き部51について、
中間部52を隔てて隣り合う2つの切欠き部51のうち、図中上段側の切欠き部を第1切欠き部51aとし、下段側の切欠き部51を第2切欠き部51bという。第1切欠き部51aには第1扁平管40aが、第2切欠き部51bには第2扁平管40bが、それぞれ挿入される。扁平管40の内部には、冷媒が流れる複数の冷媒流路41が設けられている。
前述した室内機3の種類に応じた通風方向について、図10から図18を用いて説明する。図10から図14は、通風経路35において、熱交換器31が風上側に位置し、室内ファン32が風下側に位置する種類、すなわち「吸込み式」によって空気流が生じる場合を示す。図15から図18は、通風経路35において、室内ファン32が風上側に位置し、熱交換器31が風下側に位置する種類、すなわち「吹出し式」によって空気流が生じる場合を示す。なお、図10から図18では、第1膨出部54及び第2膨出部55を省略して図示している。
図10はダクト型の室内機3を、図11は壁掛型の室内機3を、図12は床置き型の室内機3を、図13は縦吹きダクト型の室内機3を、図14はウインド型の室内機3(室外機2と一体)を、それぞれ示す。これら吸込み式の室内機3の場合、図10から図14に示すように、通風方向は、凝縮水が滞留する場所として扁平管40の連通部側端部を起点AUとし、静圧が最も低い部位として室内ファン32の中心を終点ADとする仮想線AFをもって設定される。仮想線AFは、連通部53に設ける第2膨出部55を横切るように設定される。
図15はダクト型の室内機3を、図16は天吊り型の室内機3を、図17は天井埋め込み型の室内機3を、図18は壁掛型の室内機3を、それぞれ示す。これら吹出し式の室内機3の場合、図15から図18に示すように、通風経路35における通風方向は、凝縮水が滞留する場所である扁平管40の連通部側端部を起点AUから、熱交換器31の風下側で静圧が最も低くなる終点ADの方向(仮想線AF)とする。熱交換器31を通過した空気は、静圧が最も低い部位(終点AD)に向かって流れる。そのため、起点AUにおいて滞留する凝縮水が受ける抗力の方向は、仮想線AFの方向となる仮想線AFは、連通部53に設ける第2膨出部55を通過するように設定される。
本実施形態に係る熱交換器31は、フィン50又は扁平管40の表面に滞留した凝縮水の露飛びを抑制することができる。具体的には、扁平管40の下方に位置するフィン50の中間部52に第1膨出部54を設けることにより、扁平管40の周囲の凝縮水を排水する。また、その結果として付着した水滴を小さくし、併せて、フィン50の連通部53に第2膨出部55を設けることにより、空気流の流速が低下するため、凝縮水に加わる通風方向の抗力(空気流から受ける通風方向の力)が低下する。その結果、凝縮水が熱交換器23から風下側に飛散する露飛びを抑制することができる。また、通風経路35における通風方向を、凝縮水が滞留する場所である扁平管40の連通部側端部を起点AUとし、静圧が最も低い部位である熱交換器31の風下側の最小断面積部の中心を終点ADとする仮想線AFをもって設定することで、通風経路35の内部において凝縮水に加わる抗力の方向に合わせて。第1膨出部54及び第2膨出部55の位置を設定できる。
2 室外機
3 室内機
4 液管
5 ガス管
10 冷媒回路
10a 室外機冷媒回路
10b 室内機冷媒回路
12 ヘッダ
21 圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
24 膨張弁
25 液側閉鎖弁
26 ガス側閉鎖弁
27 室外ファン
31 室内熱交換器
32 室内ファン
33 液管接続部
34 ガス管接続部
35 通風経路
40 扁平管
50 フィン
51 切欠き部
52 中間部
53 連通部
54 第1膨出部
55 第2膨出部
61 吐出管
62 冷媒配管
63 室外機液管
64 室外機ガス管
66 吸入管
67 室内機液管
68 室内機ガス管
71 吐出圧力センサ
72 吸入圧力センサ
73 吐出温度センサ
74 吸入温度センサ
75 熱交温度センサ
76 外気温度センサ
77 液側温度センサ
78 ガス側温度センサ
79 室温センサ
200 室外機制御手段
210 CPU
220 記憶部
230 通信部
240 センサ入力部
300 室内機制御手段
310 CPU
320 記憶部
330 通信部
340 センサ入力部
(1)本発明の第1の観点は、空気調和機であって、熱交換器と、送風機とが配置された通風経路を筐体内に備えた空気調和機において、前記熱交換器は、複数の扁平管と、前記複数の扁平管が差し込まれる複数の切欠き部が上下方向に並んで配置され、上下に隣り合って位置する前記切欠き部同士の間に形成された中間部と、前記中間部同士を接続する連通部を有するフィンと、を備え、前記熱交換器は、通風経路を流れる空気の通風方向において、前記中間部が前記連通部よりも風上側となるように配置され、前記中間部と前記連通部に跨って位置するように設けられた第1膨出部と、前記風上側で前記フィンにおける凝縮水の滞留する点を起点AUとし、前記風下側で前記通風経路における静圧が最も低い点を終点ADとする仮想線AFを抗力線とし、前記熱交換器を前記風上側から前記抗力線方向視で見た場合に、前記第1膨出部と前記扁平管との間に生じる間隙に重なるように設けられた第2膨出部と、を備える。前記第1膨出部における前記第2膨出部側の側縁全域は、前記第2膨出部から離れていることを特徴とする。
Claims (5)
- 熱交換器と、送風機とが配置された通風経路を筐体内に備えた空気調和機において、
前記熱交換器は、
複数の扁平管と、
前記複数の扁平管が差し込まれる複数の切欠き部が上下方向に並んで配置され、
上下に隣り合って位置する前記切欠き部同士の間に形成された中間部と、
前記中間部同士を接続する連通部を有するフィンと、を備え、
前記熱交換器は、通風経路を流れる空気の通風方向において、前記中間部が前記連通部よりも風上側となるように配置され、
少なくともその一部が前記中間部に位置するように設けられた第1膨出部と、
前記風上側で前記フィンにおける凝縮水の滞留する点を起点AUとし、風下側で前記通風経路における静圧が最も低い点を終点ADとする仮想線AFを抗力線とし、
前記熱交換器を前記風上側から前記抗力線方向視で見た場合に、前記第1膨出部と前記扁平管との間に生じる間隙に重なるように設けられた第2膨出部と、を備える、
ことを特徴とする空気調和機。 - 前記通風経路において、前記熱交換器の前記通風方向における下流側に前記送風機が設けられており、
前記終点ADは、前記送風機の中心である、
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記通風経路において、前記熱交換器の前記通風方向における上流側に前記送風機が設けられており、
前記終点ADは、前記通風経路における流路断面積が最小となる位置の中心である、
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記第1膨出部は、その上端縁が上段側の第1切欠き部の下辺から4mm以下の範囲に位置するように形成される、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の空気調和機。
- 前記第1膨出部及び前記第2膨出部は、前記切欠き部と前記第2膨出部との間の距離が前記第1膨出部と前記第2膨出部との間の距離と同等以上となるように形成される、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の空気調和機。
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