JP4036860B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関する。

空気調和機の室内機には、空気の流れを生成する送風ファンと、通過する空気と熱交換を行う熱交換器とを備え、熱交換された空気を室内へと吹き出すことによって冷房や暖房などの空気調和を行うものがあるが、このような空気調和機の室内機において、面積の異なる熱交換層が重なって設けられることがある。例えば、以下に示す特許文献１においては、熱交換器の幅寸法よりも小さい寸法を有する補助熱交換器が熱交換器の一部に重設されている。
特開平１０−２０５８７７号公報

上記のような熱交換器においては、面積の異なる熱交換層が重ねられているため、空気流れ方向の厚みが異なる部分が生じる。上記の特許文献１で言えば、熱交換器のうち補助熱交換と重なっていない部分は、補助熱交換器と重なっている部分と比べて空気の通過方向の厚みが薄く、通過する空気が接触する部分が少ない。このため補助熱交換器と重なっていない部分を通過する空気は十分に熱交換されない恐れがある。特に、冷房運転時において、すでにある程度の熱交換が行われた冷媒は、気体相の比率が高い状態となっており、このような冷媒が補助熱交換器と重なっていない部分に流れると、熱交換が不十分な空気が流れてしまう恐れが高い。その結果、熱交換が十分に行われた空気と、熱交換が不十分な空気とが混ざり合い、送風ファンにおいて結露が生じることがある。

本発明の課題は、面積の異なる熱交換層が重ねられた熱交換器を備える空気調和機の室内機において、送風ファンにおける結露の発生を抑えることにある。

第１発明にかかる空気調和機の室内機は、送風ファンと熱交換器とを備える。送風ファンは、空気の流れを生成する。熱交換器は、送風ファンによって生成され室内へ吹き出される空気の流れが通過し、第１熱交換層と第２熱交換層とを有する。第２熱交換層は、第１熱交換層よりも小さい面積を有し、空気の通過方向に第１熱交換層の一部に重なって配置される。そして、第１熱交換層は、第２熱交換層よりも、熱交換器を通過する空気の流れにおける下流側に位置しており、冷房運転時においては、第２熱交換層よりも先に第１熱交換層に冷媒が流れる。

この空気調和機の室内機では、冷房運転時においては、第２熱交換層よりも先に第１熱交換層に冷媒が流れ、第１熱交換層に液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができる。このため、第２熱交換層のうち第１熱交換層と重なっていない部分においても十分に熱交換を行うことができる。これにより、この空気調和機の室内機では、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる。

第２発明にかかる空気調和機の室内機は、第１発明の空気調和機の室内機であって、第２熱交換層は、第１熱交換層の長手方向に第１熱交換層よりも短い形状を有する。

この空気調和機の室内機では、第１熱交換層の長手方向の一部に第２熱交換層と重なっていない部分が生じる。しかし、冷房運転時においては、第２熱交換層よりも先に第１熱交換層に冷媒が流れることによって、この部分においても、液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができ、十分に熱交換を行うことができる。

第３発明にかかる空気調和機の室内機は、第１発明または第２発明の空気調和機の室内機であって、第１熱交換層は、第２熱交換層よりも送風ファンに近い側に位置する。

従来、面積が大きい方の熱交換層が、面積が小さい方の熱交換層よりも送風ファンの近くに位置する場合、冷房運転時には、送風ファンから遠くに位置する小さい方の熱交換層から冷媒が流されることが多い。このような場合、上述したように、熱交換の不十分な空気が流れて、送風ファンに結露が生じる恐れが高い。しかし、この空気調和機の室内機では、従来とは逆に、送風ファンの近くに位置する第１熱交換層から冷媒が流される。これにより、この空気調和機の室内機では、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる。

第４発明にかかる空気調和機の室内機は、第１発明から第３発明のいずれかの空気調和機の室内機であって、第２熱交換層は、熱交換器の最外層を構成する。

この空気調和機の室内機では、第１熱交換層よりも小さい面積を有する第２熱交換層が熱交換器の最外層を構成するため、熱交換器は、最外層の一部が欠けた形状となる。このため、最外層の一部が欠けた部分を他の構成部品の配置スペースとして利用することができる。

第５発明にかかる空気調和機の室内機は、第４発明の空気調和機の室内機であって、第１熱交換層は、熱交換器の最内層を構成する。

この空気調和機の室内機では、第１熱交換層が熱交換器の最内層を構成するため、第１熱交換層を通過した空気はそれ以上熱交換されずに送風ファンの近傍に到達する恐れが高い。従って、第２熱交換層よりも先に第１熱交換層に冷媒を流すことによって熱交換の不十分な空気が流れることを抑える本発明が特に有効である。

第６発明にかかる空気調和機の室内機は、第１発明から第５発明のいずれかの空気調和機の室内機であって、所定の構成部品をさらに備える。この構成部品は、第２熱交換層と重ならない第１熱交換層の一部に対向し、且つ、第２熱交換層の側方に位置する空間に配置される。

この空気調和機の室内機では、第２熱交換層と重ならない第１熱交換層の一部に対向し、且つ、第２熱交換層の側方に位置する空間に、所定の構成部品が配置される。すなわち、第１熱交換層が存在しないことによって形成された空間に構造物が配置される。これにより、この空気調和機の室内機では、外形を小型化することができる。

第１発明にかかる空気調和機の室内機では、冷房運転時において第１熱交換層に液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができるため、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる。

第２発明にかかる空気調和機の室内機では、第１熱交換層の長手方向の一部に第２熱交換層と重なっていない部分が生じるが、この部分においても、液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができ、十分に熱交換を行うことができる。

第３発明にかかる空気調和機の室内機では、従来とは逆に、送風ファンの近くに位置する第１熱交換層から冷媒が流されるため、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる。

第４発明にかかる空気調和機の室内機では、熱交換器の最外層の一部が欠けた部分を他の構成部品の配置スペースとして利用することができる。

第５発明にかかる空気調和機の室内機では、第２熱交換層よりも先に第１熱交換層に冷媒を流すことによって熱交換の不十分な空気が流れることを抑える本発明が特に有効である。

第６発明にかかる空気調和機の室内機では、第１熱交換層が存在しないことによって形成された空間に構造物が配置されることにより、外形を小型化することができる。

＜空気調和機の構成＞
本発明の一実施形態にかかる室内機２を備えた空気調和機１について、図１〜図６を用いて説明すれば、以下の通りである。

本実施形態の空気調和機１は、図１に示すように、調和された空気を室内に供給するための装置であって、室内の壁面などに取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とを備えている。

室内機２内には、後述する室内熱交換器１０が収納されており、室外機３内には、後述する室外熱交換器１３が収納されている。そして、室内機２内の室内熱交換器１０と室外機３内の室外熱交換器１３とが冷媒配管４によって接続されることにより、冷媒回路が構成される。

空気調和機１が有する冷媒回路は、図２に示すように、圧縮機１１と、四路切換弁１２と、室外熱交換器１３と、電動膨張弁１４と、第１室内熱交換部１５と、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂと、第２室内熱交換部１７と、アキュムレータ１８とを含んでいる。なお、第１室内熱交換部１５と第２室内熱交換部１７とは、共に図３、図４および図５に示す室内熱交換器１０を構成する。

圧縮機１１は、冷媒回路内に流れる冷媒の圧力を上昇させて冷媒を送り出す。

四路切換弁１２は、圧縮機１１の吐出側と接続されており、冷房、再熱除湿運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を変更する。なお、図２に示す四路切換弁１２は、冷房運転時および再熱除湿運転時における状態を示している。

室外熱交換器１３は、四路切換弁１２と接続されており、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房、再熱除湿運転時には凝縮器として機能する。また、室外熱交換器１３は、隣接配置されたプロペラファン３８によって室外機３内に吸い込まれた空気との間で熱交換を行う。

電動膨張弁１４は、室外熱交換器１３と接続されており、冷媒の圧力を変化させる膨張機構として機能する。例えば、冷房運転時には、後述する第１室内熱交換部１５を蒸発器として機能させるために、閉状態となって冷媒を膨張させる。一方、再熱除湿運転時には、第１室内熱交換部１５を凝縮器として機能させるために、全開状態となって冷媒の圧力を変化させない。

第１室内熱交換部１５は、電動膨張弁１４と接続されており、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房、再熱除湿運転時には凝縮器として機能する。

第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、図２に示すように、冷媒回路上において第１室内熱交換部１５と第２室内熱交換部１７との間に互いに並列に配置されており、冷媒回路の冷媒の流れを制御することができる。具体的には、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、通過する冷媒を膨張させる膨張弁であり、再熱除湿運転時には第２室内熱交換部１７へ流れる冷媒の圧力を低下させることができる。

第２室内熱交換部１７は、並列配置された第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂと接続されており、再熱除湿運転時および冷房運転時に蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能する。

アキュムレータ１８は、圧縮機１１の吸引側と接続されており、圧縮機１１に液状の冷媒が混入することを防止する。

室内機２は、以上のように、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７を備えており、これらの室内熱交換部１５，１７が接触する空気との間で熱交換を行う。そして、室内機２は、室内空気を吸い込み第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７を経由して空気調和された空気を室内に排出するための気流を発生させるクロスフローファン２１（図２，図３参照）を備えている。クロスフローファン２１は、室内機２内に設けられる室内ファンモータ２２によって中心軸を中心にして回転駆動される。

室外機３は、圧縮機１１と、四路切換弁１２と、アキュムレータ１８と、室外熱交換器１３と、電動膨張弁１４とを備えている。電動膨張弁１４は、フィルタ３５および液閉鎖弁３６を介して配管４１と接続されており、この配管４１を介して室内機２の室内熱交換部１５，１７の一端と接続される。また、四路切換弁１２は、ガス閉鎖弁３７を介して配管４２と接続されており、この配管４２を介して室内機２の室内熱交換部１５，１７の他端と接続されている。なお、この配管４１、４２は、図１の冷媒配管４に相当する。また、室外機３には、室外機３内へ空気を吸い込み、室外熱交換器１３での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン３８が設けられている。このプロペラファン３８は、室外ファンモータ３９によって回転駆動される。

＜室内機の構成＞
室内機２は、水平方向であり且つ正面視における横方向に長い形状を有している（図１参照）。以下、水平方向のうち、室内機２の正面視における横方向を単に「横方向」と呼ぶ。室内機２は、図３に示すように、主として、室内機２の内部に収容されている送風機構７、室内熱交換器ユニット５、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂ、室内機ケーシング８および制御部９０（図６参照）を備える。

〔送風機構〕
送風機構７は、室内から室内機２の内部に入り室内熱交換器１０を通って再び室内へと吹き出される空気の流れを生成する機構であり、クロスフローファン２１、室内ファンモータ２２（図２参照）等を有する。クロスフローファン２１は、横方向に長い円筒形状に構成され、中心軸が横方向に平行になるように配置されている。室内ファンモータ２２は、クロスフローファン２１の側方に配置され、クロスフローファン２１を回転駆動する。送風機構７は、後述する底フレーム６２によって支持されている。

〔室内熱交換器ユニット〕
室内熱交換器ユニット５は、図３に示すように室内熱交換器１０、補助配管５０（図５参照）などを有する。室内熱交換器１０は、上述した第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７を有している。なお、図２の冷媒回路に含まれる第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７は、個々独立した構成となっているが、本実施形態では、１つの熱交換器の中でその一部分とそれ以外の部分とが第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７に相当している。

室内熱交換器１０は、図５に示すように、横方向に長い形状を有しており、室内機ケーシング８（図１参照）の長手方向に平行に配置されている。室内熱交換器１０は、図３に示すように、後部５１、第１前部５２および第２前部５３が組み合わされて構成されている。

後部５１は、室内熱交換器１０の後側上部を構成しており、長方形の板状の形状を有する。後部５１は、上端が下端よりも前方に位置するように傾斜して配置されている。また、後部５１は、空気の通過方向に伝熱管が２列配置された２列熱交換器となっている。

第１前部５２は、室内熱交換器１０の前側上部を構成しており、後部５１と同様の長方形の形状を有する。第１前部５２は、上端が下端よりも後側に位置するように傾斜して配置されており、第１前部５２の上端と後部５１の上端とは、近接または接合されている。すなわち、第１前部５２と後部５１とは側面視において逆Ｖ字型形状となるように組み合わされている。また、図４に示すように、第１前部５２は、２列部８１と１列部８２とを有している。２列部８１は、互いに平行に配置された複数のフィンを垂直に貫通する複数の伝熱管が２列に分かれて配置されている部分である。１列部８２は、互いに平行に配置された複数のフィンを垂直に貫通する複数の伝熱管が１列に配置されている部分である。なお、各列の複数の伝熱管は、後述する後傾斜面５４に沿って並んでいる。２列部８１は、室内熱交換器１０の最も内側すなわちクロスフローファン２１（図３参照）に近い側に位置しており、室内熱交換器１０の最内層の一部を構成している。１列部８２は、室内熱交換器１０の最も外側すなわちクロスフローファン２１から遠い側に位置しており、室内熱交換器１０の最外層の一部を構成している。１列部８２は、空気の通過方向に２列部８１に重なって設けられており、２列部８１の外側において２列部８１に隣接している。また、１列部８２と２列部８１とは、横方向に同じ長さを有しており、１列部８２の両側端部と２列部８１の両側端部とは揃って配置されている。また、１列部８２と２列部８１とは、上下方向にも略同じ寸法であり、上端部および下端部も揃って配置されている。このように、第１前部５２は、空気の通過方向すなわち横方向に垂直な方向に複数の伝熱管が３列に分かれて並んだ３列熱交換器となっている。

第２前部５３は、室内熱交換器１０の前側下部を構成しており、他の部分と同様に長方形の板状の形状を有する。第２前部５３は、第１前部５２の下方に配置されており、第１前部５２の下端と第２前部５３の上端とは、近接又は接合されている。また、第２前部５３は、第１前部５２と同様に２列部８３と１列部８４とを有している。２列部８３は、互いに平行に配置された複数のフィンを垂直に貫通する複数の伝熱管が２列に分かれて配置されている部分である。１列部８４は、互いに平行に配置された複数のフィンを垂直に貫通する複数の伝熱管が１列に配置されている部分である。なお、各列の複数の伝熱管は、後述する前傾斜面５５に沿って並んでいる。２列部８３は、室内熱交換器１０の最も内側すなわちクロスフローファン２１に近い側に位置しており、室内熱交換器１０の最内層の一部を構成している。１列部８４は、室内熱交換器１０の最も外側すなわちクロスフローファン２１から遠い側に位置しており、室内熱交換器１０の最外層の一部を構成している。１列部８４は、空気の通過方向に２列部８３の一部に重なって設けられており、２列部８３の外側において２列部８３に隣接している。また、第１列部８４と第２列部８３とは上下方向には略同じ寸法であるが、横方向に関して、１列部８４は２列部８３よりも小さい寸法となっている。図５に示すように、１列部８４の横方向の一側端は、２列部８３の横方向の一側端と揃って配置されているが、１列部８４の横方向の他側端は２列部８３の横方向の他側端と揃っておらず、１列部８４は２列部８３よりも横方向に短い形状となっている。具体的には、１列部８４の正面視における右側端は、２列部８３の横方向の右側端と揃って配置されているが、１列部８４の左側端は２列部８３の左側端と揃っていない。従って、第２前部５３は、空気の通過方向に複数の伝熱管が３列に分かれて並んだ３列熱交換部と、３列熱交換部よりも１列少なく伝熱管が２列に分かれて並んだ２列熱交換部とに分かれており、２列熱交換部は、第２前部５３の左端近傍に位置している。従って、１列部８４は２列部８３よりも小さい面積を有しており、１列部８４の略全ての部分は第２列部８３に重なっているが２列部８３の一部は１列部８４に重なっていない。

室内熱交換器１０は、上記のように、後部５１、第１前部５２および第２前部５３が組み合わされて構成されているため、側面視において上方に凸に屈曲した形状を有している。室内熱交換器１０の屈曲の頂点Ｔ１よりも後側の部分は、上端が前方に下端が後方に位置するように傾斜した傾斜面となっている（以下「後傾斜面５４」と呼ぶ）。後傾斜面５４は、後部５１の一部である。室内熱交換器１０の屈曲の頂点Ｔ１よりも前側の部分は、上端が後方に下端が前方に位置するように傾斜した傾斜面となっている（以下「前傾斜面５５」と呼ぶ）。前傾斜面５５は、第１前部５２の一部である。この前傾斜面５５と後傾斜面５４との接合部分が前述の屈曲の頂点Ｔ１となっている。室内熱交換器１０は、横方向に長い形状を有しており、前傾斜面５５および後傾斜面５４もそれぞれ横方向に長い長方形の形状を有する傾斜した平面となっている。

室内熱交換器１０は、クロスフローファン２１の円周面に対向して配置されており、クロスフローファン２１の前方、上方を取り囲むように取り付けられている。第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７は、クロスフローファン２１が回転することにより発生する気流によって吸い込まれた空気に対して、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７における伝熱管の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせる。そして、室内機２は、水平フラップ７０によって吹き出し方向を調整しながら、吹出口７１から空気調和された空気を吹き出す。

補助配管５０は、室内熱交換器１０の側面から突出した複数の伝熱管を互いに繋いだり、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７と冷媒配管４とを繋いだりする配管である。殆どの補助配管５０は、室内熱交換器１０の側方の空間において複雑に湾曲して配設されているが、一部の補助配管（以下、「後部補助配管５６」と呼ぶ）は、図５に示すように室内熱交換器１０の側方から室内熱交換器１０の後方の空間を通り、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂに接続されている。室内熱交換器１０の側方の補助配管５０は、複雑に湾曲した形状を有しているのに対して、後部補助配管５６は、比較的直線的な形状を有している。後部補助配管５６は、室内熱交換器１０の後方において横方向に延設されており、室内熱交換器１０の側方の補助配管５０が配設されている空間の横方向の長さよりも長い。これらの補助配管５０によって室内熱交換器１０に流される冷媒の順路について以下説明する。

冷房運転時および再熱除湿運転時は、図２において、室外熱交換器１３を出た冷媒は、電動膨張弁１４を通り、室外機３から配管４１を通り室内機２へと流れる。室内機２へと運ばれた冷媒は、補助配管５０（図５参照）によって、まず第１室内熱交換部１５へと流れる。このとき冷媒は、補助配管５０によって2つのルートに分かれて、後部５１と第１前部５２の一部とに流れる（図３参照）。第１室内熱交換部１５から出た冷媒は、それぞれ第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂを通過して、それぞれ２つのルートに分かれ、第２室内熱交換部１７へと流れる。このとき、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂを通過した冷媒は、補助配管５０によって図４において矢印で示すように４つのルートＲ１−Ｒ４に分けられ、第１前部５２の一部および第２前部５３へと流れる。このとき、４つに分かれた補助配管５０は、それぞれ第１前部５２および第２前部５３の最も内側の列に配置された複数の伝熱管の一部に接続されており、各ルートＲ１−Ｒ４を流れる冷媒は、第１前部５２および第２前部５３における最も内側の列の伝熱管すなわち２列部８１，８３の内側の列の伝熱管を流れる。次に、冷媒は、２列部８１，８３における外側の列の伝熱管を流れ、最後に１列部８２，８４の伝熱管を流れる。冷媒は、このように４つのルートＲ１−Ｒ４に分かれて第１前部５２の一部と第２前部５３とを内側から外側へと流れて室内熱交換器１０から排出される。例えば、第３ルートＲ３では、第２前部５３の１列部８４よりも先に２列部８３から冷媒が流れる。第３ルートＲ３を通る冷媒は、まず２列部８３における内側の列に含まれる伝熱管を２つ通り、次に２列部８３における外側の列に含まれる伝熱管を２つ通り、最後に１列部８４に含まれる伝熱管を２つ通った後、第２前部５３から排出される。４つのルートＲ１−Ｒ４に分かれて室内熱交換器１０から排出された冷媒は、補助配管５０によって一つに纏められ、配管４２を通って室外機３へと送られる。

暖房運転時には、四路切換弁１２によって冷媒の流れ方向が切り換えられ、上記とは逆方向に冷媒が流れる。

〔室内機ケーシング〕
室内機ケーシング８は、上述したように、室内熱交換器ユニット５や送風機構７を収容するものであり、図１に示すように、横方向に長い箱形の形状を有している。室内機ケーシング８は、側面視において略Ｄ型の形状を有しており、奥行き方向の寸法すなわち厚さが上下方向の寸法すなわち高さよりも小さい薄型の形状となっている。この室内機ケーシング８は、図３に示すように、前面グリル６１と底フレーム６２とを有している。

前面グリル６１は、室内熱交換器ユニット５の前方および上方を覆うように構成されており、室内機２の上面側、前面側の外郭を形成する。前面グリル６１の上面は、格子状の複数の開口が設けられている。これらの開口は、室内から室内機ケーシング８の内部に吸い込まれる空気が通過する吸込口６０となっている。また、前面グリル６１の上面は、前述した室内熱交換器１０の頂点Ｔ１と近接している。

底フレーム６２は、室内熱交換器ユニット５の後方および下方を覆うように構成されており、室内機２の底面側および背面側の外郭を構成する。底フレーム６２は、室内機２の底面を構成する底フレーム下部６３と、室内機２の背面を構成する底フレーム背面部６４とを有している。底フレーム下部６３には、送風機構７のクロスフローファン２１を収容する空間が設けられており、この空間は、底フレーム６２の前面下部に設けられた吹出口７１と連通している。底フレーム背面部６４は、室内熱交換器１０の後方を覆っており、上下方向に延びている。底フレーム背面部６４の上端Ｔ２は、前面グリル６１の上面の後端と近接または接触している。また、底フレーム背面部６４と、室内熱交換器１０の後部５１の下端とは近接している。

〔第１電磁弁および第２電磁弁〕
第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、図３および図５に示すように、底フレーム背面部６４と室内熱交換器１０の後部５１との間であって後部５１の後方において室内熱交換器１０の長手方向すなわち横方向に距離を隔てて配置されている。より詳しくは、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、室内熱交換器１０の後傾斜面５４の上部近傍に対向して配置されている。すなわち、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、室内熱交換器１０の後部５１と底フレーム背面部６４との間のくさび型の空間に配置されている。また、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、室内熱交換器１０の後部５１からの距離が略同一となるように配置されており、横方向に平行に一直線上に並んで配置されている。従って、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、同じ高さに室内熱交換器１０の長手方向に沿って一直線上に並んで配置されている。また、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、図３に示すように、側面視においては重なって配置される。さらに、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、底フレーム背面部６４の上端Ｔ２を上方に越えないように配置されており、底フレーム背面部６４の上端Ｔ２と略同じ高さに位置している。

〔制御部〕
図６に示す制御部９０は、室内機２と室外機３とに分かれて設けられており、リモコン９３からの指示に従って、指示された空調運転を行う。また、図７に示すように、この制御部９０の一部を含む制御基板９４は、第２前部５３の左端近傍の前方に設けられた空間に設置される。すなわち、制御基板９４は、第２前部５３の１列部８４と重ならない２列部８３の一部に対向し、且つ、１列部８４の左側方に位置する空間に配置される。

制御部９０による具体的な制御内容について以下説明する。

＜再熱除湿運転時の動作＞
再熱除湿運転時には、室内機２において、第１室内熱交換部１５を凝縮器として、第２室内熱交換部１７を蒸発器として機能させる。このため、電動膨張弁１４を開状態とする一方、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂの片方あるいは両方を閉状態とする。これにより、第１室内熱交換部１５を凝縮器として機能させるとともに、第２室内熱交換部１７に流れる冷媒が膨張して低温低圧の液冷媒となるため、第２室内熱交換部１７の全体あるいは一部を蒸発器として機能させることが可能になる。

なお、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂについて、片方あるいは両方を閉状態とするか否かは、室内の顕熱負荷および潜熱負荷の大きさに応じて決定される。すなわち、例えば、室内の湿度が高い（潜熱負荷が大きい）場合には、潜熱処理を大量に行う必要がある。このため、第２室内熱交換部１７の全ての部分を蒸発器として使用できるように、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂの双方を閉状態とし、第２室内熱交換部１７全体を蒸発器として機能させる。一方、室内の湿度がそれほど高くない（潜熱負荷が小さい）場合には、第２室内熱交換部１７の一部だけを蒸発器として使用できればよい。このため、片方の第１電磁弁１６ａのみを閉状態とする。

このように、第１・第２電磁弁１６ａ，１６ｂの両方を閉状態にするか、一方だけを閉状態にするかによって第１状態と第２状態とを使い分けることで、季節や時間変動に伴う室内負荷の大きさの変化に応じて顕熱処理および潜熱処理を行う室内熱交換器１０の面積を変更でき、従来の再熱除湿運転よりも柔軟な制御が可能になる。

なお、この第１状態と第２状態との切り換えは、室内機２に取り付けられた温度センサ９１や湿度センサ９２（図６参照）によって検知された室内の顕熱負荷、潜熱負荷の大きさに応じて、自動的に制御されていてもよいし、ユーザによって手動で行われてもよい。

＜冷房運転時の動作＞
本実施形態の室内機２では、冷房運転時には、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７の双方を蒸発器として用いるために、電動膨張弁１４を閉状態とする。これにより、電動膨張弁１４を通過した冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となるため、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７の双方を蒸発器として機能させることができる。なお、このときの第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、ともに開状態となる。

ここで、本実施形態のような再熱除湿方式の冷媒回路を有する室内機２では、冷房運転時において第１室内熱交換部１５と第２室内熱交換部１７との間に設けられた電磁弁における冷媒の圧力損失が問題となる。しかし、本実施形態の室内機２では、第１室内熱交換部１５と第２室内熱交換部１７との間に２つの第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂを並列配置することで冷媒の圧力損失を低減して、冷房能力の低下を回避することができる。

＜暖房運転時の動作＞
本実施形態の室内機２では、暖房運転時には、冷房運転時と逆方向に冷媒が流れる。電動膨張弁１４は閉状態となり、第１電磁弁１６ａおよび第２電磁弁１６ｂは、ともに開状態となる。電動膨張弁１４を通過した冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となるため、室外熱交換器は、蒸発機として機能する。また、圧縮機から吐出された冷媒は、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７を通り、第１室内熱交換部１５および第２室内熱交換部１７の双方が凝縮器として機能する。

＜本空調室内機の特徴＞
（１）
この空気調和機１の室内機２では、冷房運転時において第２室内熱交換部１７を流れる冷媒は、第２前部５３の内側から外側へと流れるため、寸法の短い第２前部５３の１列部８４よりも先に第２前部５３の２列部８３に冷媒が流れる。このため、第２前部５３の２列部８３のなかで第１列部８４と重なっていない部分（以下「切り欠き部分８６」と呼ぶ）にも比較的液相の比率の高い冷媒が流れる。これにより、切り欠き部分８６を通過する空気も十分に熱交換されることができ、クロスフローファン２１における結露を防止することができる。

特に、冷房運転時においては、第２室内熱交換部１７は、第１室内熱交換部１５よりも冷媒流れの下流に位置するため、第２室内熱交換部１７内の下流部分を流れる冷媒は、気相の比率が高くなり易い。切り欠き部分８６には１列部８４が重なっていないことから、切り欠き部分８６は他の部分よりも熱交換を行う部分が少ない。従って、このような気相の比率が高い冷媒が切り欠き部分８６を流れると、熱交換の不十分な空気が流れる恐れが高い。しかし、この空気調和機１の室内機２では、上記のように寸法の短い第２前部５３の１列部８４よりも先に第２前部５３の２列部８３に冷媒が流れる。このため、冷媒が室内熱交換器１０のなかで切り欠き部分８６を最後に流れることが防止され、熱交換の不十分な空気が流れることが防止されている。

（２）
この空気調和機１の室内機２では、寸法の短い１列部８４を２列部８３に重ねて配置することによって生じた空間に、制御基板９４などの構造物が配置される。このため、室内熱交換器１０と構造物とをコンパクトに配置することができ、室内機２の外形を小型化することができる。

＜他の実施形態＞
上記の実施形態では、横方向の寸法の短い１列部８４が２列部８３に重ねられているが、横方向に限らず他の方向の寸法が短い熱交換部が設けられてもよい。例えば、上下方向や室内熱交換器１０の傾斜面の傾斜方向に寸法が短い熱交換部が設けられてもよい。

また、上記の実施形態では、寸法の短い熱交換部が第２前部５３に設けられているが、室内熱交換部１０の他の部分に設けられてもよい。例えば、第１前部５２や後部５１に設けられてもよい。

このような場合も上記実施形態と同様に熱交換の不十分な空気が流れる恐れがあるが、本発明を適用することによって、クロスフローファン２１での結露を防止することができる。

本発明は、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる効果を有し、空気調和機の室内機として有用である。

空気調和機の外観図。 冷媒回路の構成図。 室内機の側面断面図。 室内熱交換器における冷媒の流れの順路を示す図。 室内熱交換器ユニットの外観斜視図。 制御ブロック図。 室内熱交換器ユニットの側面図。

符号の説明

１ 空気調和機
２ 室内機
１０ 室内熱交換器（熱交換器）
２１ クロスフローファン（送風ファン）
８３ ２列部（第１熱交換層）
８４ １列部（第２熱交換層）
９４ 制御基板（構成部品）

Claims (6)

1. 空気の流れを生成する送風ファン（２１）と、
   前記送風ファン（２１）によって生成され室内へ吹き出される空気の流れが通過し、第１熱交換層（８３）と、前記第１熱交換層（８３）よりも小さい面積を有し前記空気の通過方向に前記第１熱交換層（８３）の一部に重なって配置される第２熱交換層（８４）とを有する熱交換器（１０）と、
   を備え、
   前記第１熱交換層（８３）は、前記第２熱交換層（８４）よりも、前記熱交換器（１０）を通過する空気の流れにおける下流側に位置しており、
   冷房運転時においては、前記第２熱交換層（８４）よりも先に前記第１熱交換層（８３）に冷媒が流れる、
   空気調和機（１）の室内機（２）。
2. 前記第２熱交換層（８４）は、前記第１熱交換層（８３）の長手方向に前記第１熱交換層（８３）よりも短い形状を有する、
   請求項１に記載の空気調和機（１）の室内機（２）。
3. 前記第１熱交換層（８３）は、前記第２熱交換層（８４）よりも前記送風ファン（２１）に近い側に位置する、
   請求項１または２に記載の空気調和機（１）の室内機（２）。
4. 前記第２熱交換層（８４）は、前記熱交換器（１０）の最外層を構成する、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機（１）の室内機（２）。
5. 前記第１熱交換層（８３）は、前記熱交換器（１０）の最内層を構成する、
   請求項４に記載の空気調和機（１）の室内機（２）。
6. 前記第２熱交換層（８４）と重ならない前記第１熱交換層（８３）の一部に対向し、且つ、前記第２熱交換層（８４）の側方に位置する空間に配置される所定の構成部品（９４）をさらに備える、
   請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機（１）の室内機（２）。

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