JP5371364B2 - 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おいて、室内機本体で構成される筐体内に、送風機と、上記送風機を取り囲むように配置された熱交換器と、を具備したものが知られている。

室内機本体は、側面視で湾曲形成される前面部と、平板状の上面部、下面部、左面部および右面部と、を備えている。室内機本体の上面部に上面吸込口が設けられている。前面部には前面吸込口が設けられている。前面吸込口の下部側に沿って、吹出口が設けられている。上面吸込口にはグリルが嵌め込まれ、常時開口状態となっている。

前面吸込口にはフラットパネルが開閉可能に取り付けられている。フラットパネルは上端から下端に亘って湾曲形成された板状部材からなる。なお、フラットパネルには開口が形成されていない。

熱交換器は、複数枚のフィンからなる放熱フィンと、この複数枚のフィンに貫通して設けられる複数本の伝熱管と、を備えている。熱交換器は、筐体前方に配置される前側熱交換器部と、筐体上部後方に配置される後側熱交換器部とを備え、側面視で略逆Ｖ字状に構成されている。伝熱管は複数列、複数段に配置され、例えば前側熱交換器部の上部および後側熱交換器部伝熱管が熱交換空気の流通方向に沿って３列に配置されている。

一般的に、上述のフラットパネルを有する室内機本体の構成では、暖房運転時の伝熱管の出口側は空気との温度差が最も小さくなるため、出口管を構成する伝熱管を最も風上側の一列目に配置することが多い。

このような熱交換器において、最も風上側の列の伝熱管と、風下側の列の伝熱管との間のフィンを切断することにより、フィンの長手方向に平行な切断部を設け、風上側列と風下側列の伝熱管の間の熱遮断を行うことにより、熱交換性能を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−００２６３８号公報

しかしながら、上記の技術には以下のような問題がある。すなわち、上述の熱交換器においては、フィンを切断することにより段差が生じるため、この段差による通風抵抗により、切断部のない上部、すなわち、前側熱交換器部と後側熱交換器部の境部を、風が集中して流れやすくなる。

この結果、冷房運転時に上記上部のフィン部にドレン水が多く生成され、このドレン水が滴下し、信頼性を損なう原因となるという問題がある。

この発明は、上記の事情を考慮したもので、風速分布を均一化して、ドレン水の滴下を抑制し、信頼性を向上することを目的とする。

本発明の一形態に係る空気調和機の室内機は、筐体内に、送風機と、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから構成され側面視で略逆Ｖ字状をなし上記送風機を取り囲むように配置された熱交換器と、を具備した空気調和機の室内機において、上記前側熱交換器部の上部側および上記後側熱交換器部の少なくとも一方は、幅方向に一体形成された放熱フィンに伝熱管が上記放熱フィンの幅方向である熱交換空気の流通方向に沿って３列、かつ、上記放熱フィンの長手方向に沿って複数段、設けられるとともに、暖房運転時の出口管を構成する伝熱管が最も風上側の１列目に配置され、上記１列目と２列目の伝熱管の間の放熱フィンに、上記１列目と２列目の伝熱管の段方向と略平行な第１の直線部とこの第１の直線部の上端部側から第１の直線部の直線方向に対し風下側に傾斜して設けられた第２の直線部と、からなる熱遮断用切断部を設け、上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部は、据え付けたときに、水平方向よりも上側に傾斜する角度に形成され、上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部の一端側は上記第１の直線部の上端部に連通し、他端部は上記放熱フィンの端縁に連通していることを特徴とする。

この発明によれば、風速分布を均一化して、ドレン水の滴下を抑制し、信頼性を向上することが可能となる。

以下、この発明の第１実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ直交する３方向を示す。また、各図において、説明のため適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。

図１に示すように、室内機１０は、前面板１Ａと後本体１Ｂとから構成される筐体からなる室内機本体１を備えている。室内機本体１は、側面視で湾曲形成される前面部と、平板状の上面部、下面部、左面部および右面部と、を備えている。

室内機本体１の上面部に上面吸込口２が設けられている。前面部には前面吸込口３が設けられている。前面吸込口３の下部側に沿って、吹出口４が設けられている。上面吸込口２にはグリル５が嵌め込まれ、常時開口状態となっている。

前面吸込口３にはフラットパネル６が開閉可能に取り付けられている。フラットパネル６は上端から下端に亘って湾曲形成された板状部材からなる。フラットパネル６の裏面側（背面側）には、図示しない駆動源に駆動されるリンク式の開閉機構Ｋが取り付けられている。この駆動源は制御部（制御手段）Ｓと電気的に接続され、この制御部Ｓによってフラットパネル６の位置姿勢が制御される。なお、フラットパネル６には開口が形成されていない。

吹出口４には、Ｘ方向に延びる水平ルーバ７，８が上下に並行して取り付けられている。

室内機本体１の内部には、前側熱交換器部９Ａと後側熱交換器部９Ｂとが逆Ｖ字状に形成されてなる熱交換器９が配置されている。熱交換器９は送風機１２を取り囲むように設置されている。

前側熱交換器部９Ａは、室内機本体１の前面部から上面部の一部に亘る部位にほぼ平行に湾曲形成され、所定の間隙を存して対向配置されている。

後側熱交換器部９Ｂは側面視において直線状に延び、前方が上方に位置するように斜めに傾斜して、上面吸込口２に対向配置されている。

熱交換器９の前側熱交換器部９Ａの前面には、電気集塵機１１が取り付けられている。この電気集塵機１１は、制御部Ｓと電気的に接続されている。電気集塵機１１は、本来の集塵動作をなすとともに、オゾン発生装置として動作可能に構成されている。

前側熱交換器部９Ａおよび後側熱交換器部９Ｂの相互間で、かつ、上記吹出口４と対向して、送風機１２が配置されている。送風機１２は熱交換器９のＸ方向に沿う幅方向寸法とほぼ同一の軸方向寸法を備え熱交換器９と対向して配置される横流送風機と、送風機モータとを備えて構成され、送風機モータは制御部Ｓに電気的に接続されている。

前側熱交換器部９Ａの下端部は前ドレンパン１３ａ上に載り、後側熱交換器部９Ｂの下端部は後本体１Ｂと一体に形成される後ドレンパン１３ｂ上に載っている。これらのドレンパン１３ａ，１３ｂによってそれぞれの熱交換器部９Ａ，９Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。

前後ドレンパン１３ａ，１３ｂと近接した位置には、室内送風機１２の送風機に対するノーズを構成し、かつ、吹出口４に亘る、隔離部材１４が設けられる。

この隔離部材１４と上記後本体１Ｂとで囲まれる空間が、ノーズと吹出口４とを連通する送風路１５の一部となる。すなわち、送風機１２の駆動に伴って室内機本体１内には、室内空気が上面吸込口２および前面吸込口３から吹出口４へ導かれる送風路１５が形成される。

上記送風路１５の中途部に熱交換器９と電気集塵機１１とが配置され、送風路１５の末端部である吹出口４の近傍部位に、図示しない縦ルーバユニットが設けられる。

図２Ａに本発明の熱交換器９を示す。熱交換器９は、互いに所定間隔を存してＸ方向に沿う幅方向に積層並設され、互いの隙間に熱交換空気が流通する複数枚の放熱フィンＡと、放熱フィンＡに設けられた複数の伝熱管挿通孔にそれぞれ挿通され、内部に熱交換媒体が導通する複数の伝熱管Ｂとを備えて構成される。すなわち、Ｘ方向に延びる伝熱管Ｂが、Ｘ方向に積層される複数枚の放熱フィンＡに形成された伝熱管挿通孔に亘って貫通するように配置される。

熱交換器９は、フラットパネル６を用いた室内機本体１の筐体特有の風速分布により、上方から吸い込まれる風量が多いため、送風機１２の上側、すなわち前側熱交換器部９Ａの上部および後側熱交換器部９Ｂの放熱フィンＡの幅方向である熱交換空気の流通方向に沿う伝熱管Ｂの列数を３列とし、送風機１２の前側、すなわち前側熱交換器部９Ａの下部の伝熱管Ｂの列数を２列に配置している。また、放熱フィンＡの長手方向に沿って複数段配置している。最も風上側に暖房時出口の伝熱管が配置されている。

図２Ａに、熱交換器９における暖房運転時の冷媒流路を示す。一般的に、暖房運転時の伝熱管Ｂの出口側は空気との温度差が最も小さくなるため、出口管を構成する伝熱管Ｂを最も風上側（例えばここでは図２Ａ前面側）の一列目に配置することが多く、この実施形態においてもそのように配置している。

図２Ａに示すように、熱交換器９の、最も風上側の列（１列目）と次の列（２列目）との間に、熱遮断用切断部Ｃが形成されている。熱遮断用切断部Ｃの形状は１列目および２列目の伝熱管Ｂの間に配され放熱フィンＡの長手方向と平行な第１の直線と、第１の直線の上端から２列目側に傾斜して延びる第２の直線と、の２本が継ぎ目なく接続された“く”字形状となっている。すなわち、熱遮断用切断部Ｃは、上記１列目と２列目の伝熱管Ｂの間の放熱フィンＡに、１列目と２列目の伝熱管Ｂの段方向とほぼ平行な第１の直線部Ｃ１とこの第１の直線部Ｃ１の上部に連続するとともに屈曲して延び、第１の直線部Ｃ１の直線方向に対し風下側に傾斜した第２の直線部Ｃ２からなる略“く”字状に構成されている。

熱遮断用切断部Ｃは放熱フィンＡを切断して形成される。このため、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、熱遮断用切断部Ｃが形成される部分において放熱フィンＡに放熱フィンＡの厚み方向、すなわち積層方向、における段差が生じる。この段差は空気の流通に対して抵抗となる。

第２の直線部Ｃ２は放熱フィンＡの端縁に連通している。なお、第２の直線部Ｃは、熱遮断のために、一端が第１の直線部Ｃ１と連通し、他端が放熱フィンＡの端縁に連通していることが望ましい。

図３Ａに、一本の直線にて熱遮断用切断部を構成した比較例としての熱交換器１０９を示す。熱交換器１０９は、放熱フィンＡに伝熱管Ｂが挿通して構成される前後の熱交換器１０９Ａ、１０９Ｂによって逆Ｖ字形状に構成されている。上述したように、上方からの風速が大きい筐体の風速分布により、熱遮断用切断部Ｃを一直線で構成した場合には、前側熱交換器１０９Ａの上部および後側熱交換器１０９Ｂの熱遮断用切断部Ｃの隙間が大きくなり、この隙間からの風速が増加する。よって、冷房時に生成されるドレン水が送風機１１２へ滴下しやすい。

一方、図３Ｂに示すように、本実施形態にかかる熱交換器９によれば、切断部Ｃの形状を１列目および２列目の間に配置され、放熱フィンＡの長手方向と平行な第１の直線部Ｃ１と、２列目側に角度をなす第２の直線Ｃ２の２本を継ぎ目なく連続するく字状に構成することにより、前側熱交換器９Ａの上部および後側熱交換器９Ｂの熱遮断用切断部Ｃの隙間を小さくすることができる。このため、風速分布が均一化して、ドレン水の滴下を抑制することができる。また、切断部Ｃを継ぎ目なく接続することにより熱遮断性を十分に確保することができる。

本実施形態に係る空気調和機の室内機１０によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、切断部Ｃの形状を一列目および２列目の間の長手方向配置と平行な第１の直線部Ｃ１と、２列目側に角度をなす第２の直線Ｃ２の２本を継ぎ目なく連続する屈曲したく字状に構成することにより、前側熱交換器９Ａの上部および後側熱交換器９Ｂの熱遮断用切断部Ｃの隙間を小さくすることができる。このため、風速分布が均一化して、ドレン水の滴下を抑制することができる。また、切断部Ｃを継ぎ目なく接続することにより熱遮断性を十分に確保することができる。

［第２実施形態］
以下、この発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ直交する３方向を示す。また、各図において、説明のため適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。なお。第２の直線部Ｃ２の傾斜角を設定したこと以外については、上記第１実施形態と同様であるため、共通する部分についての説明を省略する。

また、図４及び以下の説明においては前側熱交換器部９Ａの上部について説明するが、後側熱交換器部９Ｂの上部も同様の特徴を有している。

本実施形態にかかる熱交換器９において、第２の直線部Ｃ２は、室内機１０を据え付けたときに、水平方向よりも上側に傾斜する角度に形成されている。すなわち、第２の直線部Ｃ２は、第１の直線部Ｃ１の上端から水平に延びる図４中一点鎖線で示す水平線よりも、上方に向かって、延びている。

この傾斜の角度θの設定により、ドレン水は図中矢印で示すように、風上側である１列目側へ流れるようになっている。このため、ドレン水が風下側へ集中することを防止する。

本実施形態においても上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、ドレン水が風下側へ集中することを防止し、通風抵抗を削減することができるので、ドレン水の滴下を防止し、信頼性を向上することが可能となる。

［第３実施形態］
以下、この発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ直交する３方向を示す。また、各図において、説明のため適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。なお。成形時に切断部の両端に接続部を残すこと以外については、上記第１実施形態と同様であるため、共通する部分についての説明を省略する。図５は、放熱フィンＡの成形時の状態を示す側面図である。

本実施形態にかかる熱交換器９において、フィンＡの成形時には、前側熱交換器部９Ａのフィンと後側熱交換器部９Ｂのフィンが一体に形成される。この状態では、前側熱交換器部９Ａのフィンの切断部Ｃの第２の直線部Ｃ２の端部と、後側熱交換器部９Ｂのフィンの切断部Ｃの第２の直線部Ｃ２の端部は、フィンのＡの幅方向には互いに重なり合っているが連通はしていない。したがって、前側熱交換器部９Ａのフィンと後側熱交換器部９Ｂのフィンのそれぞれの切断部Ｃの両端に接続部（切断いていない部分）が形成されている。すなわち、切断部ＣはフィンＡの端縁にまで至っていない状態で、成形が行われる。そして、上記一体形成されたフィンを積層し、伝熱管挿通孔に伝熱管Ｂを挿入した後、上記両切断部Ｃの重なり部分をフィンの幅方向に切断し、切断部Ｃの端部をフィンの端縁に連通させる。

本実施形態においても上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、成形時にはフィンＡを分離させないこととしたため、金型成形を容易とすることができる。切断部ＣはフィンＡの端縁に至っていない状態で、成形が行われるので、扱いが容易であり、組立て作業がスムーズに行われる。

この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、前側熱交換器部９Ａの下部も伝熱管の列数を３列にしてもよいし、あるいは、前側熱交換器部９Ａの上部および後ろ側熱交換器部９Ｂのいずれか一方のみを３列に構成してもよい。

第２の直線部Ｃ２は、熱遮断のために、一端が第１の直線部Ｃ１と連通し、他端が放熱フィンＡの端縁に連通していることが望ましいが、一部に非連通部（切断いていない部分）があってもよい。

また、熱遮断用切断部は、前側熱交換器部の上部側および後側熱交換器部の１列目と２列目の伝熱管の間のフィン部分だけに限らず、他の部分にも併せて設けても良い。

さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
以下に本発明の態様を記載する。
（１）
筐体内に、送風機と、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから構成され側面視で略逆Ｖ字状をなし上記送風機を取り囲むように配置された熱交換器と、を具備した空気調和機の室内機において、
上記前側熱交換器部の上部側および上記後側熱交換器部の少なくとも一方は、幅方向に一体形成された放熱フィンに伝熱管が上記放熱フィンの幅方向である熱交換空気の流通方向に沿って３列、かつ、上記放熱フィンの長手方向に沿って複数段、設けられるとともに、暖房運転時の出口管を構成する伝熱管が最も風上側の１列目に配置され、
上記１列目と２列目の伝熱管の間の放熱フィンに、上記１列目と２列目の伝熱管の段方向と略平行な第１の直線部とこの第１の直線部の上端部側から第１の直線部の直線方向に対し風下側に傾斜して設けられた第２の直線部と、からなる熱遮断用切断部を設けたことを特徴とする空気調和機の室内機。
（２）
上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部は、据え付けたときに、水平方向よりも上側に傾斜する角度に形成されていることを特徴とする（１）記載の空気調和機の室内機。
（３）
上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部の一端側は上記第１の直線部の上端部に連通し、他端部は上記放熱フィンの端縁に連通していることを特徴とする（１）または（２）記載の空気調和機の室内機。

本発明の第１実施形態に係る空気調和機の室内機の構成を示す説明図。 同室内機の熱交換器を示す側面図。 同熱交換器の切断部を示す側面図。 同熱交換器の切断部を示す側面図。 本発明の比較例としての熱交換器を示す側面図。 本発明の第１実施形態に係る熱交換器を示す側面図。 本発明の第２実施形態に係る熱交換器を示す側面図。 本発明の第３実施形態に係るフィンの成形時の状態を示す側面図。

符号の説明

Ｃ…熱遮断用切断部、Ｃ１…第１の直線部、Ｃ２…第２の直線部、Ａ…フィン、
１…室内機本体、１Ａ…前面板、１Ｂ…後本体、１…室内機、２…上面吸込口、
３…前面吸込口、４…吹出口、５…グリル、６…フラットパネル、７．８…水平ルーバ、
９Ａ…前側熱交換器部、９Ｂ…後側熱交換器部、９…熱交換器、１０…室内機、
１１…電気集塵機、１２…送風機、１３ａ…前ドレンパン、１３ｂ…後ドレンパン、
１４…隔離部材、１５…送風路。

Claims (1)

1. 筐体内に、送風機と、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから構成され側面視で略逆Ｖ字状をなし上記送風機を取り囲むように配置された熱交換器と、を具備した空気調和機の室内機において、
   上記前側熱交換器部の上部側および上記後側熱交換器部の少なくとも一方は、幅方向に一体形成された放熱フィンに伝熱管が上記放熱フィンの幅方向である熱交換空気の流通方向に沿って３列、かつ、上記放熱フィンの長手方向に沿って複数段、設けられるとともに、暖房運転時の出口管を構成する伝熱管が最も風上側の１列目に配置され、
   上記１列目と２列目の伝熱管の間の放熱フィンに、上記１列目と２列目の伝熱管の段方向と略平行な第１の直線部とこの第１の直線部の上端部側から第１の直線部の直線方向に対し風下側に傾斜して設けられた第２の直線部と、からなる熱遮断用切断部を設け、
   上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部は、据え付けたときに、水平方向よりも上側に傾斜する角度に形成され、
   上記熱遮断用切断部の上記第２の直線部の一端側は上記第１の直線部の上端部に連通し、他端部は上記放熱フィンの端縁に連通していることを特徴とする空気調和機の室内機。

Images