JP5959735B2 - 空気調和機の室内機、及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、送風機と熱交換器とをケーシング内に収納した室内機、及びこの室内機を備えた空気調和機に関するものである。

従来から、送風機と熱交換器とをケーシング内に収納した空気調和機の室内機が存在する。そのようなものとして、「上部に吸込口が形成され、前面部下側に吹出口形成されたケーシングと、ケーシング内の吸込口の下流側に設けられた軸流型又は斜流型の送風機と、ケーシング内の送風機の下流側であって、吹出口の上流側に設けられ、送風機から吹き出された空気と冷媒とが熱交換する熱交換器と、を備えた空気調和機」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この室内機は、吸込口に送風機を配設し、その下流側に熱交換器を配設しており、送風機を駆動することによって吸込口から吸い込まれた室内空気と、熱交換器を流れる冷媒とで熱交換を行い、空気調和を行うものである。

この室内機の熱交換器は、空気調和機の右側縦断面において、略Λ型の形状に配置した構成となっている。
また、この熱交換器は、空気調和機の右側縦断面において、略中央部に引かれた対称線に対して前面側に位置する前面側熱交換器と、背面側に位置する背面側熱交換器とに分けられる。そして、背面側熱交換器を通過する風量を、前面側熱交換器を通過する風量より大きくすることで、ケーシング前面下側にある吹出口に対して、ケーシングで無理に風を曲げることなく吹出口に送風可能としている。また、このように構成することで、低消費電力化及び低騒音化を実現するようにしている。

ＷＯ１０／０８９９２０号（たとえば、［０００６］、図５〜図７参照）

特許文献１のような空気調和機の室内機において、熱交換器の構成を、空気調和機の右側縦断面において、略Λ型から、略И型、略Ｍ型へと変化させるにつれ、熱交換器を通過する風量を増やすことができ、その結果、空調機性能（熱交換能力）を向上させることができる。
しかし、上述のように熱交換器の構成を変化させるにつれ、熱交換器の変曲部（配置勾配が上り勾配から下り勾配へ、又は下り勾配から上り勾配へと変化する箇所）の数も増えるため、ドレンパンの数も同様に増えてしまう。その結果、ケーシング寸法（製品寸法）によっては吹出口の吹出面積が極端に減少してしまうため、吹出口付近の圧力損失が増大し、空調機性能の低下を招くという課題があった。

また、特許文献１のような空気調和機の室内機において、熱交換器の載置量を増やすことによっても空調機性能を向上させることができる。
熱交換器の載置量を増やすには室内機のケーシング寸法を大きくする必要があるが、天井の低い家屋（例えば日本国内の家屋など）や、玄関などのドア上のスペースといった場所に室内機を据付する場合を考えると、特に高さでケーシング寸法の制約を受ける。さらに、巾も設置する部屋の形状や柱同士の間に設置する場合などには制約を受ける。つまり、厚さの制約が最も少ない。
しかし、室内機のケーシングの厚さを変更すると、その度に熱交換器の配置や風路構成を再設計しなくてはいけないため、量産までの開発時間が多大に掛かるという課題があった。

本発明は、以上のような課題のうち少なくとも１つを解決するためになされたもので、従来よりも熱交換器の変曲部の数が増えても、吹出口付近の圧力損失は増大せず、空調機性能を向上させることができる空気調和機の室内機、及び空気調和機を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和機の室内機は、上部に吸込口が形成され、下部に吹出口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内の前記吸込口の下流側に設けられ、軸流ファン又は斜流ファンで構成された送風機と、前記ケーシング内の前記送風機と前記吹出口との間に設けられた熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、配置勾配が上り勾配から下り勾配へ、又は下り勾配から上り勾配へと変化する箇所である変曲部を前記吸込口側と前記吹出口側とに複数有し、前記ケーシングの正面側から観察した状態において、前記変曲部が全て見えるように配置され、前記吹出口側の前記変曲部の下方にドレンパンが設けられており、前記送風機を複数有する場合において、前記熱交換器は、前記吸込口側に位置する複数の前記変曲部のうち少なくとも一つが、前記送風機間の下方に位置する第一変曲部である。

本発明に係る空気調和機の室内機によれば、従来よりも熱交換器の変曲部の数が増えても、吹出口付近の圧力損失は増大せず、空調機性能を向上させることができる。また、室内機の必要とされる冷暖房能力や熱交換性能に応じて、ケーシングの厚さ方向である熱交換器厚さの寸法のみを変更すればよく、容易に設計することが可能となるため、開発にかかる時間を短縮することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１００）を示す縦断面図である。 空気調和機の室内機の右側縦断面図及びＡ−Ａ’断面図である。 本実施の形態１に係る空気調和機の室内機と従来の室内機とにおけるケーシングの厚さと熱交換器の通風面積との関係を示す図である。 各種熱交換器（（ａ）〜（ｆ））の側面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０１）を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０２）を示す縦断面図である。 図６に示す空気調和機の室内機との比較例を示す空気調和機の室内機（以下、室内機１０２ｂ）の縦断面図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０３）を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０４）を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態５に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０５）を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態６に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０６）を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、室内機１００〜１０６が空調対象域の壁面に取り付けられる壁掛け型である場合を例に示している。なお、室内機１００〜１０６を壁面に取り付けた際の壁面側の面を背面、その反対側の面を正面とする。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１００）を示す縦断面図である。なお、図１の手前側が室内機１００の前面を示している。
本発明の実施の形態１に係る室内機１００は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで室内等の空調対象域に空調空気を供給するものである。

室内機１００は、主に、室内空気を内部に吸い込むための吸込口２及び空調空気を空調対象域に供給するための吹出口３が形成されているケーシング１と、このケーシング１内に収納され、吸込口２から室内空気を吸い込み、吹出口３から空調空気を吹き出す送風機４と、吸込口２から吹出口３までの風路上に配設され、冷媒と室内空気とで熱交換することで空調空気を作り出す熱交換器５と、を有している。そして、これらの構成要素によりケーシング１内に空気流路（矢印Ａ）が連通されている。

吸込口２は、ケーシング１の上部に開口形成されている。吹出口３は、ケーシング１の下部（より詳しくは、ケーシング１の前面側下部）に開口形成されている。送風機４は、吸込口２の下流側（吹出口３側）でかつ、熱交換器５の上流側（吸込口２側）に配設されており、軸流ファン又は斜流ファンで構成されている。熱交換器５は、送風機４の風下側に配置されている。この熱交換器５には、例えばプレートフィンチューブ型やコルゲートフィンチューブ型等の熱交換器５を用いるとよい。以下では、プレートフィンチューブ型を例に説明する。また、吸込口２には、フィンガーガード６やフィルター７が設けられており、吹出口３には、気流の吹出し方向を制御する機構、例えば図示省略のベーン等が設けられている。
さらに、室内機１００には図示省略の、ベーン駆動等に用いられるモータや電気制御基板等が設けられている。

ここで、室内機１００内における空気の流れについて簡単に説明する。
まず、室内空気は、送風機４の羽根車が回転軸１１を中心に回転することによって、ケーシング１の上部に形成されている吸込口２から室内機１００内に流れ込む。このとき、フィルター７によって室内空気に含まれている塵埃が除去される。この室内空気は、送風機吹出口４ａから熱交換器５に吹き出され、熱交換器５を通過する際に熱交換器５内を導通している冷媒によって加熱又は冷却されて空調空気となる。そして、空調空気は、ケーシング１の下部に形成されている吹出口３から室内機１００の外部、つまり空調対象域に吹き出されるようになっている。
なお、以下、室内空気及び空調空気を単に空気と称する。

次に、熱交換器５について説明する。
図１に示すように、熱交換器５は配置勾配が上り勾配から下り勾配へ、又は下り勾配から上り勾配へと変化する箇所（以下、変曲部と称する）を吸込口２側（以下、山側変曲部５ａと称する）と吹出口３側（以下、谷側変曲部５ｂと称する）とに複数有し、正面縦断面において略ＭＭ型の形状に配置した構成となっている。つまり、各変曲部の略中央に引かれる境界線８で区切られた部分を単体熱交換器５１とし、各単体熱交換器５１が境界線８を境に、左右で勾配の向きが逆となるように配置されている。また、熱交換器５は、冷媒が通過するパイプ５２とプレートフィンとで構成されており、パイプ５２は熱交換器５の前後方向（図１の紙面直交方向）に冷媒流路を構成している。そして、プレートフィンはパイプ５２と垂直に配置されており、さらに熱交換器５の前後方向に層状に配置されている。また、熱交換器５は左右に端部（図１の左右側面部）を有し、右端部であれば、一番右側に位置する変曲部から見て、右端部が下に位置する場合は下り端部５ｃ、右端部が上に位置する場合は上り端部５ｄとする。また、左端部であれば、一番左側に位置する変曲部から見て、左端部が下に位置する場合は下り端部５ｃ、左端部が上に位置する場合は上り端部５ｄとする。

谷側変曲部５ｂの下方及び下り端部５ｃの下方には、ドレンパン９が設けられている。このドレンパン９は、冷房運転時等に熱交換器５が結露することによって発生する水滴を受けるためのものである。つまり、結露によって熱交換器５の表面に発生した水滴は、その表面を伝ってドレンパン９上に移動した後、ドレンパン９に滴下する。
また、各変曲部において、熱交換器５が形成する内角を取り付け角１０とする。その取り付け角１０は、ある一定角より大きくなると水滴がドレンパン９上に届く前に滴下してしまうため、水滴をドレンパン９で回収することが困難となる。そのため、取り付け角１０は、およそ７０度〜８０度の設置制限角以下の大きさとなるように構成されている。
ただし、暖房運転時等のように、熱交換器５に水滴が確実につかない条件での取り付け角１０はその限りではない。

図２は、空気調和機の室内機の右側縦断面図及びＡ−Ａ’断面図である。（ａ）は、従来技術（特許文献１の図７）に係る空気調和機の室内機１００ｂ、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００である。
以下、従来技術（特許文献１の図７）に係る空気調和機の室内機１００ｂと、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００との吹出面積（吹出口３面積からドレンパン面積を引いた面積）について説明する。なお、Ａ−Ａ’断面図において、白抜き箇所が吹出口３面積、黒塗り箇所がドレンパン面積を表している。また、室内機１００ｂは、熱交換器５が右側縦断面において略Ｍ字型となるように配置されているが、室内機１００は、熱交換器５が正面縦断面において略ＭＭ型となるように配置されている。つまり、室内機１００ｂと室内機１００とで、熱交換器５の配置方向が９０度異なる。

ケーシング１の高さをＨ、ケーシング１の巾をＬ、ケーシング１の厚さ（ケーシング１の前後方向の長さ）をＤ、ドレンパン９の巾をＩ、室内機１００ｂに係るドレンパン９の数をＮ１、室内機１００に係るドレンパン９の数をＮ２とする。なお、Ｈ、Ｌ、Ｄ、Ｉは室内機１００ｂと室内機１００とで同じ値とする。
室内機１００ｂの吹出面積をＳ１、室内機１００の吹出面積をＳ２とすると、それぞれＳ１＝Ｄ×Ｌ−Ｎ１×Ｌ×Ｉ、Ｓ２＝Ｄ×Ｌ−Ｎ２×Ｌ×Ｉとなる。
つまり、Ｓ１とＳ２との関係は、Ｎ１×Ｌ＞Ｎ２×ＤであればＳ２＞Ｓ１となり、室内機１００の構成の方が、吹出面積が大きくなる。この吹出面積が大きい方が、吹出口３付近における圧力損失を低減することが可能となる。

壁掛け型の空気調和機の室内機を考えた場合、ケーシング１の寸法は高さＨ＝２５０〜３５０ｍｍ、厚さＤ＝２００〜３５０ｍｍ、巾Ｌ＝７００〜８００ｍｍ程度が一般的に多く見られる（空気調和機の冷暖房能力によって多少異なる）。そこで、Ｈ＝３００ｍｍ、Ｄ＝２８０ｍｍ、Ｌ＝７５０ｍｍとして以下を考える。さらに、図２（ａ）に示した熱交換器５の略Ｍ型配置ではドレンパン９の数Ｎ１は３つなので、Ｎ２が８つより少なければＳ２の方が大きくなる。

そのため、Ｓ２＞Ｓ１とするには、Ｎ２を７つ以下にすればよいことがわかる。室内機１００においてドレンパン９の数Ｎ２が６つの場合、熱交換器５の谷側変曲部５ｂの数と下り端部５ｃの数との和が６ということになる。つまり、隣り合う２つの単体熱交換器５１から構成される略Λ型の部分を１つの単位で考えると、その巾は７５０／（６−１）＝１５０ｍｍである。そして、高さＨ＝３００ｍｍの内、熱交換器５が２００ｍｍ程度を占めている場合の変曲部における取り付け角１０は、およそ３５度程度となる。そのため、取り付け角１０は設置制限角を十分満足し、さらにドレンパン９の数を減らして構成することも可能となる。

以上のような構成によれば、Ｓ２＞Ｓ１となるため、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の方が、従来技術（特許文献１の図７）に係る空気調和機の室内機１００ｂに比べ、変曲部の数は増えても吹出口３付近における圧力損失は増大せず、むしろ低減させることが可能となる。

また、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００は、熱交換器５が正面縦断面において略ＭＭ型となるように配置されている。そのため、ケーシング１の厚さＤを拡大する際には、熱交換器５の配置自体は変更せず、熱交換器５の厚さ（ケーシング１の厚さＤと同じ方向）の寸法のみを変更するだけで、搭載する熱交換器５の質量を増加させて熱交換性能を向上させることができる。つまり、室内機１００の必要とされる冷暖房能力や熱交換性能に応じて熱交換器５厚さの寸法のみを変更すればよく、容易に設計することが可能となるため、開発にかかる時間を短縮することが可能となる。

図３は、本実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００と従来の室内機１００ｂとにおけるケーシングの厚さＤと熱交換器の通風面積との関係を示す図である。図３は、Ｌの長さを一定、及び熱交換器の変曲部における取り付け角を一定にした場合の、室内機１００ｂである(ａ)及び室内機１００である(ｂ)のケーシングの厚さＤの変化に対する通風面積の変化を示している。
図３に示すように、ほとんどの厚さＤにおいて、（ｂ）の方が（ａ）に比べて熱交換器の通風面積を多く取れる。これは、（ａ）の場合は熱交換器の変曲部における取り付け角を一定にすると、ある厚さＤに達しない限り単体熱交換器を一つ増やすことができないためである。しかし、（ｂ）の場合は、熱交換器を厚さＤの方向に伸ばせるため、厚さＤの変化に対して通風面積を線形に増やすことができる。
また、（ｂ）は、（ａ）より通風面積（＝伝熱面積）を多く確保できると同時に、同一風量時に風速を落とすことができるため、熱交換器自体の圧力損失を低減することが可能となる。
以上より、（ｂ）の方が、（ａ）に比べて通風面積（＝伝熱面積）を多く取ることができるため、Ｓ２＞Ｓ１であれば（ｂ）は（ａ）に比べて熱交換能力を上げることができ、空調機性能を向上させることができる。

また、これまでの室内機は正面視して完全に左右対称な構成でなかったため、外観を左右対称にして意匠性を確保するためにダミーの吹出口やダミーのベーンなどが必要だった。
しかし、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００は、熱交換器５を構成するパイプ５２を繋げるための配管等の処理を室内機１００の正面側、又は背面側で行うことができるため、室内機１００は正面視して完全に左右対称に構成することが可能である。そのため、室内機１００の意匠性が向上し、ダミーの吹出口やダミーのベーンなどが不要となる。

また、従来技術（特許文献１）に示すように、ケーシング１の巾Ｌが高さＨや厚さＤに対して十分に長く構成されている室内機１００ｂの場合、プレートフィンはケーシング１の巾Ｌの方向に積層されており、パイプ５２の長さ（ケーシング１の巾Ｌの方向の長さ）が長くなる。そのため、熱交換器５の反りが生じやすくなる。
しかし、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の場合、プレートフィンはケーシング１の厚さＤの方向に積層されており、パイプ５２の長さ（ケーシング１の厚さＤ方向の長さ）を従来技術（特許文献１）に比べ短くできる。そのため、熱交換器５の反りを生じにくくでき、設計寸法誤差を抑制することが可能となり、熱交換器５の組み立て作業が容易となる。

なお、図１に示す室内機１００の熱交換器５は、この構成に限定されるものではない。例えば、複数の単体熱交換器５１を組み合わせて構成してもよいし、全てが一体型として構成してもよい。

図４は、各種熱交換器（（ａ）〜（ｆ））の側面図である。
図４（ａ）〜（ｄ）に示すような複数種類（直線形状や、一部又は全部が湾曲した形状等）の熱交換器５を組み合わせて構成してもよい。また、熱交換器５を構成する熱交換器５の全てを図１に示すように、境界線８を境に左右方向に勾配をつける必要は無く、熱交換器５を構成する熱交換器５の一部を垂直に配置してもよい。また、単体熱交換器５１を偶数組み合わせて構成してもよいし、奇数組み合わせて構成してもよい。また、隣接する単体熱交換器５１のプレートフィンの長手方向の長さは同じでもよいし、異なってもよい。また、隣接する単体熱交換器５１の各々の圧力損失は同じでもよいし、異なってもよい。また、図１に示す室内機１００の送風機４は２つで構成されているが、１つでもよいし、２つより多くてもよい。

また、熱交換器５の配置の仕方において、図４(ｅ)に示すような配置の仕方である場合は、図４(ｆ)に示すように、一方の単体熱交換器５１の下端部が、他方の単体熱交換器５１の側面部に対向するような配置の仕方に変更することで、ドレンパン９を小型化することが可能となり、吹出面積を大きくすることが可能となる。ただし、ケーシング１の両端部に位置する熱交換器５は図４(e)のような構成をとることが不可能なため、ドレンパン９の小型化が可能なのは、ケーシング１の両端部以外に配置されたドレンパン９に限る。

実施の形態２．
熱交換器５は、以下のように構成されてもよい。なお、本発明の実施の形態２では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付している。

図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０１）を示す縦断面図である。なお、図５の手前側が室内機１０１の前面を示している。
本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１では、熱交換器５の配置の仕方が実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００と相違している。
熱交換器５は、各単体熱交換器５１が境界線８を境に、左右で勾配の向きが逆となるように配置されており、正面縦断面において略ＷＷ型の形状に配置した構成となっている。

実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００では、ケーシング１の両端部（図１の左右側面部）において熱交換器５の端部は下がり端部５ｃであるが、実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１では、ケーシング１の両端部（図５の左右側面部）において熱交換器５の端部は上り端部５ｄである。そのため、熱交換器５の両端部を通過する空気は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００では単体熱交換器５１の長手方向に垂直、かつ、ケーシング１側面（右端部なら右側面、左端部なら左側面）と反対の方向に向かって流出するが、実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１では単体熱交換器５１の長手方向に垂直、かつ、ケーシング１側面（右端部なら右側面、左端部なら左側面）の方向に向かって流出する。

また、実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１では、ケーシング１の両端部に位置する単体熱交換器５１から流出する空気はケーシング１側面の方向に向かって流出するため、ケーシング１両端部における吹出口３の風速を、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００よりも大きくすることが可能である。そのため、ケーシング１両側面における吹出口３の風速が小さくなり、逆吸込みを発生して結露が発生してしまう（例えば冷房運転時の場合）といった品質課題を解決することが可能となる。

さらに、同じ質量の熱交換器５を搭載した実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００に対して、ドレンパン９の数を1つ少なく構成することが可能となる。谷側変曲部５ｂの数は１つ増えるが、熱交換器５の両端部が上り端部５ｄとなるため、下り端部５ｃの数が２つ減るためである。ただし、熱交換器５の端部が上り端部５ｄである場合でも、ドレンパン９の代わりに水滴落下を防ぐための樋のようなものが必要になると考えられる。しかし、薄い板と断熱材とで構成される程度の簡便な構造で足り、ドレンパン９より小さくできるため、ドレンパン９のように風路を大きく塞がなくて済む。

そのため、実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００と同じ質量の熱交換器５を搭載した状態で、ドレンパン９の数を減らして吹出面積を大きくすることが可能となる。

以上のような構成によれば、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００に対して実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１は、ドレンパン９の数を減らすことが可能であるとともに、吹出口３における吹出面積を大きくすることが可能となる。
そのため、実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００よりも、吹出口３付近における圧力損失を低減することが可能となる。
また、逆吸込みを発生して結露が発生してしまう（例えば冷房運転時の場合）といった品質課題を解決することが可能となる。

なお、図５に示す室内機１０１の熱交換器５は、この構成に限定されるものではないことは、実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
熱交換器５は、以下のように構成されていてもよい。なお、本発明の実施の形態３では上述した実施の形態１又は実施の形態２との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付している。

図６は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０２）を示す縦断面図、図７は、図６に示す空気調和機の室内機との比較例を示す空気調和機の室内機（以下、室内機１０２ｂ）の縦断面図である。
図７は、送風機４の羽根車外周の下流（下方）に熱交換器５の山側変曲部５ａを配置しているが、図６は、送風機４の回転軸１１下流に熱交換器５の山側変曲部５ａを配置している。
本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機１０２では、熱交換器５と送風機４との配置関係を、実施の形態１及び実施の形態２よりも詳しく指定したものとなっている。 なお、図６の手前側が室内機１０２の前面を、図７の手前側が室内機１０２ｂの前面を、それぞれ示している。

送風機４の下流側における軸流方向の風速は、半径方向に分布を持っており、内周側から外周側へ向かうほど風速が大きくなっている。そのため、図７に示すように送風機４の羽根車外周側（つまり、風速が大きい領域）の下流に熱交換器５の山側変曲部５ａを配置すると、大きな風速の空気が山側変曲部５ａに衝突し、熱交換器５における圧力損失が増大してしまう。（山側）変曲部は、空気が通過しづらい構造となっているためである。さらに、熱交換器５の山側変曲部５ａでの風速が大きくなると、熱交換器５に生じる風速の分布も悪化する可能性がある。
そこで、本発明の実施の形態３に係る室内機１０２の熱交換器５と送風機４との位置関係を以下のように構成するものとする。

図６に示すように、本実施の形態３に係る空気調和機の室内機１０２の熱交換器５は山側変曲部５ａを送風機４の回転軸１１の下流に配置し、室内機１０２ｂに比べ、できる限り山側変曲部５ａが送風機４の羽根車外周側の下流に配置されないような構成となっている。ただし、熱交換器５の山側変曲部５ａを必ずしも送風機４の回転軸１１の下流に配置する必要はなく、送風機４と送風機４との間のスペースの下流など、送風機吹出口４ａと対向しない、風速が小さい領域であればよい。

以上のような構成によれば、送風機４の風速が大きい領域の下流に熱交換器５の山側変曲部５ａが配置されていないため、熱交換器５における圧力損失が増大するのを抑制することが可能であり、熱交換器５に生じる風速分布を改善することが可能となる。
なお、図６に示す室内機１０２は送風機４を２つ使用しているが、３つ以上の場合も同様である。

図８は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０３）を示す縦断面図である。
図８に送風機４を３つ使用した場合の室内機１０３を示す。送風機４の使用数との兼ね合いで、熱交換器５の山側変曲部５ａの位置を送風機４の羽根車外周の下流（又は羽根車部分）から風速の小さい領域へずらすことが難しい場合がある。その場合は、図８に示すように、各変曲部の取り付け角１０を設置制限角以下となる範囲内で変更してもよい。

なお、図６、８に示す室内機１０２、１０２ｂ、及び１０３の熱交換器５は、この構成に限定されるものではないことは、実施の形態１及び２と同様である。

実施の形態４．
熱交換器５は、以下のように構成されていてもよい。なお、本発明の実施の形態４では上述した実施の形態１〜３との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１及び実施の形態２及び実施の形態３と同一部分には、同一符号を付している。

図９は、本発明の実施の形態４に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０４）を示す縦断面図である。図９の手前側が室内機１０４の右側面を示している。
本発明の実施の形態４に係る空気調和機の室内機１０４は、熱交換器５の配置の仕方が実施の形態１〜３に係る空気調和機の室内機１００〜１０３と異なっている。

室内機１０４の熱交換器５は、吹出口３に向けて傾けられており、送風機４が発生させる空気の流れ方向（軸流方向）、又は室内機１０４を設置するケーシング１背面に対して右下がりの勾配を有して配置されている。また、図示省略のパイプ５２も同様にケーシング１背面に対して右下がりの勾配を有して熱交換器５の前後方向（図９の左右方向）に構成されている。そして、プレートフィンはパイプ５２と垂直に配置されており、さらに熱交換器５の前後方向に層状に配置されている。
つまり、熱交換器５の勾配は、プレートフィンとプレートフィンとの間に形成される、空気の流路部の出口部分（図示省略）が室内機１０４の吹出口３側を向くように設けられている。

以上のような構成によれば、送風機４から軸流方向に流出した空気が勾配を有した熱交換器５を通過する際に整流される。そのため、熱交換器５の吹出口３（下面）付近では、熱交換器５が有する勾配分だけ熱交換器５の前面側（図９の左側）に主流を曲げた形で空気が流出される。そのため、室内機１０４の吹出口３での風向制御（特に水平方向への制御）が容易になるとともに、吹出口３付近で生じる空気の曲がりによる圧力損失を低減することが可能となる。

なお、図９に示す室内機１０４の熱交換器５は、この構成に限定されるものではないことは、実施の形態１〜３と同様である。

実施の形態５．
熱交換器５は、以下のように構成されていてもよい。なお、本発明の実施の形態５では上述した実施の形態１〜４との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１〜４と同一部分には、同一符号を付している。

図１０は、本発明の実施の形態５に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０５）を示す縦断面図である。図１０の手前側が室内機１０５の前面を示している。
本発明の実施の形態５に係る空気調和機の室内機１０５では、熱交換器５の配置の仕方が実施の形態１〜４に係る空気調和機の室内機１００〜１０４と異なる。

熱交換器５は、図１０に示すように送風機吹出口４ａよりも上流側（上方）に、熱交換器５の一部が配置される構成となっている。図９に示す実施の形態５の室内機１０５において、複数配置されている送風機４の、送風機４と送風機４との間のスペースを利用し、熱交換器５の一部が配置される構成となっている。

以上のような構成によれば、送風機吹出口４ａよりも下流側のみに熱交換器５を配置する場合に比べ、搭載する熱交換器５の質量を増加させられるため、熱交換面積も増加させることができ、熱交換器５における圧力損失を低減することが可能となる。

なお、図１０に示す室内機１０５の熱交換器５は、この構成に限定されるものではないことは、実施の形態１〜４と同様である。

実施の形態６．
図１１は、本発明の実施の形態６に係る空気調和機の室内機の一例（以下、室内機１０６）を示す縦断面図である。図１１の手前側が室内機１０６の前面を示している。
基本的な構成は図５に示す空気調和機の室内機１０１と同様であるが、熱交換器５の上流側（上方）にケーシング１を平面視して隣り合う送風機４間を仕切る仕切板１５を設けた点で異なる。

仕切板１５は、熱交換器５の上流側（上方）の送風機４と送風機４との間に設けられ、隣り合う送風機４同士が発生させる空気の流れを分離するように、熱交換器５に沿ってケーシング１の前後方向（図１１の紙面直交方向）に延在して設けられており、ケーシング１内部を仕切っている。
そのため、隣り合う送風機４同士が発生させる空気の流れの衝突を防ぐことが可能となり、送風機４の送風効率の向上や騒音低下等に効果がある。

なお、送風機４間に熱交換器５の山側変曲部５ａが位置するようにし、その山側変曲部５ａ上に仕切板１５を設けることにより、仕切板１５の上下方向の長さを短くすることが可能となる。また、熱交換器５の山側変曲部５ａ自体にも送風機４間の一部を仕切る作用があるため、仕切板１５を下方向に長くした場合と同様の効果が得られ、送風効率がさらによくなる。このとき、仕切板１５は熱交換器５の山側変曲部５ａに沿ってケーシング１の前後方向（図１１の紙面直交方向）に延在して設けられている。

仕切板１５の上端は、送風機吹出口４ａが設けられている位置と同じ高さ、又は送風機４の周りに配置された図示省略のベルマウスの下端まで達する高さであることが望ましく、さらには、それよりも高いケーシング１内部の上端近くまで達する高さであることが望ましい。なお、図１０に示す実施の形態５に係る空気調和機の室内機１０５のように、熱交換器５の山側変曲部５ａが、送風機４の下端、又はベルマウスの下端（送風機吹出口４ａ）と同じ高さ以上であれば、仕切板１５はなくても送風機４間の空気の流れの衝突を防ぐ効果が得られる。しかし、その場合においても山側変曲部５ａ上に仕切板１５を設けた方がなおよい。

ケーシング１内部を仕切る仕切板１５は、熱交換器５の山側変曲部５ａ上に直接固定すると構成が簡単であるが、ケーシング１内部に直接固定し、熱交換器５の山側変曲部５ａとわずかに隙間を開けて熱交換器５と接触しないようにすれば、熱交換器５の温度変化の影響を受けにくくすることが可能となる。また、仕切板１５の材料は樹脂や金属等があるが、たとえばゴムシートなどの柔軟な素材や、発泡スチロールなどの多孔質材料を材料として用いると、ケーシング１内部における吸音効果が優れるのでなおよい。

以上のような構成によれば、仕切板１５が、隣り合う送風機４同士が発生させる空気の流れを分離するため、空気の流れ同士の衝突を防ぐことが可能となり、送風機４の送風効率の向上や騒音低下等に効果がある。

なお、図１１に示す室内機１０６の熱交換器５は、この構成に限定されるものではないことは、実施の形態１〜５と同様である。

１ ケーシング、２ 吸込口、３ 吹出口、４ 送風機、４ａ 送風機吹出口、５ 熱交換器、５ａ 山側変曲部、５ｂ 谷側変曲部、５ｃ 下り端部、５ｄ 上り端部、６ フィンガーガード、７ フィルター、８ 境界線、９ ドレンパン、１０ 取り付け角、１１ 回転軸、１５ 仕切板、５１ 単体熱交換器、５２ パイプ、１００ 室内機、１００ｂ 室内機、１０１ 室内機、１０２ 室内機、１０２ｂ 室内機、１０３ 室内機、１０４ 室内機、１０５ 室内機、１０６ 室内機。

Claims (10)

1. 上部に吸込口が形成され、下部に吹出口が形成されたケーシングと、
   前記ケーシング内の前記吸込口の下流側に設けられ、軸流ファン又は斜流ファンで構成された送風機と、
   前記ケーシング内の前記送風機と前記吹出口との間に設けられた熱交換器と、を備え、
   前記熱交換器は、
   配置勾配が上り勾配から下り勾配へ、又は下り勾配から上り勾配へと変化する箇所である変曲部を前記吸込口側と前記吹出口側とに複数有し、
   前記ケーシングの正面側から観察した状態において、前記変曲部が全て見えるように配置され、
   前記吹出口側の前記変曲部の下方にドレンパンが設けられており、
   前記送風機を複数有する場合において、
   前記熱交換器は、
   前記吸込口側に位置する複数の前記変曲部のうち少なくとも一つが、前記送風機間の下方に位置する第一変曲部である
   ことを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記熱交換器の上方に、
   前記ケーシングの正面側から観察した状態において、
   隣り合う前記送風機間を仕切る仕切板が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記仕切板は、
   前記熱交換器において、
   前記吸込口側に位置する前記変曲部の上方に設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機の室内機。
4. 上部に吸込口が形成され、下部に吹出口が形成されたケーシングと、
   前記ケーシング内の前記吸込口の下流側に設けられ、軸流ファン又は斜流ファンで構成された送風機と、
   前記ケーシング内の前記送風機と前記吹出口との間に設けられた熱交換器と、を備え、
   前記熱交換器は、
   配置勾配が上り勾配から下り勾配へ、又は下り勾配から上り勾配へと変化する箇所である変曲部を前記吸込口側と前記吹出口側とに複数有し、
   前記ケーシングの正面側から観察した状態において、前記変曲部が全て見えるように配置され、
   前記吹出口側の前記変曲部の下方にドレンパンが設けられており、
   前記熱交換器は、
   一部が前記送風機の前記吹出口よりも上側に位置する
   ことを特徴とする空気調和機の室内機。
5. 前記ケーシングの正面側から観察した状態において、
   前記熱交換器の左右両端部は上り端部である
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
6. 前記ケーシングの正面側から観察した状態において、
   前記熱交換器の左右両端部は下り端部であり、
   前記下り端部の下方にドレンパンが設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
7. 前記熱交換器は、
   前記吸込口側に位置する複数の前記変曲部のうち前記第一変曲部以外の少なくとも一つが、前記送風機の回転軸の下方に位置する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
8. 前記熱交換器は、
   前記吸込口側に位置する複数の前記変曲部のうち前記第一変曲部以外の少なくとも一つが、前記送風機の前記吹出口と対向しない領域に位置する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
9. 前記吹出口は、
   前記ケーシングの下部の前面側に形成され、
   前記熱交換器は、
   前記吹出口に向けて傾けられており、
   前記ケーシングの背面に対して右下がりの勾配を有して配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機を備えた
    ことを特徴とする空気調和機。

Images