JP6301091B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、クロスフィンチューブ型の熱交換器を用いた空気調和機に関する。

一般に、空気調和機の省エネルギ性能を向上させる方法の一つとして、空気調和機を構成する重要な要素である、圧縮機、室外機のプロペラファン、室内機の貫流ファンの所要動力を低減することが考えられる。圧縮機の所要動力を低減するには、室外熱交換器あるいは室内熱交換器の伝熱性能を向上し、高圧部と低圧部の圧力差を低減することが有効である。また、プロペラファンあるいは貫流ファンの所要動力低減には、室外熱交換器および室内熱交換器のそれぞれの通風抵抗を低減することが有効であり、特に、省エネルギ性能の向上の観点から室内熱交換器における伝熱性能向上および通風抵抗低減が有効である。

図７は一般的なクロスフィンチューブ型の熱交換器の構造を示す。同図に示すように、この熱交換器は、多数のアルミニウム製のフィン１１を備えており、Ｕ字状に曲げられた銅製の伝熱管１２がフィン１１を貫く構造を有している。フィン１１と伝熱管１２とは、フィン１１に挿入された伝熱管１２を液圧あるいは機械的に拡管することにより密着している。また、伝熱管１２の端部には、継手部品１３が溶接され、冷媒の流路を構成している。

熱交換器の伝熱性能向上には伝熱面積の拡大が有効であり、通風抵抗低減には空気流入部面積（前面面積）の拡大による流入空気の流速（前面風速）の抑制が有効である。図７に示す熱交換器の場合、熱交換器を伝熱管１２の軸方向に延長拡大するか、伝熱管１２の軸方向に直交する方向（空気流れ方向に直交する方向）となる段方向、すなわち図７における下方向に熱交換器を延長拡大する方法がある。

しかし、空気調和機の室内機は、設置の都合上、コンパクト性が求められており、室内熱交換器において前記のように延長拡大することは容易でない。このような制約の中、これまでも室内熱交換器は、性能向上の観点から様々な工夫がなされてきた（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１の室内熱交換器７０を室内機７に実装した状態を示す図であり、伝熱管１２の軸に垂直な断面で室内機を示したものである。室内熱交換器７０は、前面側熱交換器５０と背面側熱交換器６０とに分かれている。前面側熱交換器５０は、空気流れ方向の上流側となる前縁５１と、空気流れ方向の下流側となる後縁５２とが、３つの直線部５０１〜５０３およびこれらの直線部間を接続する２つの曲線部５０４，５０５により、下流側から上流側に湾曲して突出するように形成されている。

室内機７の筐体１４には前面と上面に空気吸込口２２，２３が設けられ、下方に空気吹出口２４が設けられている。筐体１４内には、貫流ファン９が配設されており、空気吸込口２２，２３から貫流ファン９までの風路の途中に、前面側熱交換器５０と背面側熱交換器６０とで構成される室内熱交換器７０が設置されている。前面側熱交換器５０と背面側熱交換器６０とは、貫流ファン９を取り囲むように略逆Ｖ字状に配設されている。

なお、室内熱交換器７０は、冷房運転や除湿運転の際に、フィン表面上に結露水が発生する。そのため、室内熱交換器７０の傾斜角度が小さいと、結露水がフィン表面から離脱し、空気吹出口２４を通じて室内に飛散する。このため、前面側熱交換器５０と背面側熱交換器６０とは、所定の傾斜角度α，βを持たせて設置されるのが一般的である。
また、前面側熱交換器５０と背面側熱交換器６０とは、空気流れ方向に伝熱管１２をそれぞれ３列配置した構成となっている。ここで、伝熱管１２の列数を増加させると、伝熱面積は増加し伝熱性能は向上するが、反面、通風抵抗が増加してしまう。逆に、伝熱管１２の列数を減少させると、通風抵抗は減少するが、伝熱面積も減少して伝熱性能が低下してしまう。そのため、伝熱管１２の径にもよるが、通風抵抗と伝熱性能とのバランスを考慮して伝熱管１２の列数を３列に設定することが多い。

図８に示す室内機において、貫流ファン９が作動すると、室内空気が空気吸込口２２，２３から流入して室内熱交換器７０で内部の冷媒と熱交換し、空気吹出口２４から吹き出される。

特許第５０８１８８１号公報

ところで、このような空気調和機において、更なる省エネ性を実現するために、前記した伝熱面積と前面面積とを拡大することが考えられる。
例えば、背面側熱交換器６０の伝熱面積と前面面積とを拡大するために、図９に示すように、斜線で表した背面側熱交換器６０の下部の領域部分６１を段方向に延長して形成することが考えられる。しかしながら、そのようにすると、延長形成した領域部分６１が、貫流ファン９から遠く離れて位置し、かつ貫流ファン９の背面に配置されるバックノーズ１６で遮られてしまう。このため、背面側熱交換器６０において空気の流れにくい箇所が生じてしまい、省エネ性を高めることに支障を来す。

一方、図１０に示すように、前面側熱交換器５０を段方向に延長して形成することも考えられる。図１０に示す例は、前面側熱交換器５０を側面視で略く字状に形成し、略く字状の接続部分５５よりも上部側となる上部フィン５３を、前記した傾斜角度を維持した状態で段方向に延長して形成したものである。
しかしながら、前面側熱交換器５０を、図９に示した前面側熱交換器５０の下端と同じ高さまで段方向に延長すると、接続部分５５が前方へ大きく張り出してしまい、前面側熱交換器５０の奥行寸法が大きく増加してしまう。これを回避するために、高さ方向のある箇所において、後側の貫流ファン９に向けて前面側熱交換器５０を屈曲させることが考えられる。なお、貫流ファン９の作動を考慮すると、接続部分５５より下部側となる下部フィン５４は、フィンの奥行き方向すなわち空気流通方向が概ね貫流ファン９の中心軸を向くことが望ましく、図１０に示すような形状とすることが望ましい。

しかしながら、図１１（ａ）に示すように、前面側熱交換器５０に接続部分５５（鋭角な折れ曲がり部分）が存在すると、空気の流れが集中する縮流５６を生じ、部分的に流れが加速されることになるため、図１１（ｂ）に示すように、風速分布５７が不均一となってしまう。このため、前面側熱交換器５０の内部において局所的な伝熱性能の低下や通風抵抗の増加、さらには貫流ファン９への作用により騒音が増大するといった新たな課題が生じてしまう。

このような縮流５６を解決する方法として、前面側熱交換器５０に折れ曲がり部分を増やす方法が考えられる。図１２は、折れ曲がり部分５５に、上流側の前縁５１および下流側の後縁５２がいずれも直線形状とされた直線部５８を付加したものである。このように、折れ曲がり部分５５に直線部５８を形成することにより、直線部５８の上下端で新たに折れ曲がり部分５８ａ，５８ｂが形成されることになるが、それぞれの折れ曲がり部分５８ａ，５８ｂの角度は、直線部５８を形成する前の角度よりも確実に緩やかになるので、結果として縮流５６（図１１（ａ）参照）が緩和されることとなる。

図１３（ａ）に、直線部５８とその近傍におけるフィン内部およびフィン後縁近傍での空気流れ方向を示すと、直線部５８の両端近傍（折れ曲がり部分５８ａ，５８ｂ）において縮流５６を生じるが、図１３（ｂ）に示すように、高さ方向の風速分布５７は緩やかなものとなり、それぞれの縮流５６の発生箇所における流速の増加は、図１１（ｂ）に示したものと比較して抑制されていることがわかる。

前記のように、直線部５８を形成することで縮流５６を緩和することが可能であるが、直線部５８を形成しつつ、更なる省エネ性の実現のために、例えば、前面側熱交換器５０を段方向に延長して形成すると、直線部５８よりも下部側となる下部フィン５４を水平に近い傾斜角度で配置する必要がある。そのようにすると、下部フィン５４における空気通流方向が貫流ファン９の中心軸を通る方向を向かなくなるため、下部フィン５４における十分な空気流量を確保することができなくなる。
また、これとは逆に、直線部５８を短く形成した場合には、直線部５８を長く形成した場合に比べて直線部５８の両端同士が相互に近接する状態となるため、縮流５６の緩和を得られ難い課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、室内熱交換器の実装上における制約を満たしつつ、通風抵抗の低減と伝熱面積の拡大と風速分布との改善により、省エネルギ性の向上と静音化を両立する空気調和機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和機は、空気吸込口および空気吹出口を有する筐体と、前記筐体内に設けられた貫流ファンと、フィンおよび前記フィンを貫通するＵ字状に曲げられた伝熱管で構成され、前記貫流ファンを取り囲むように略逆Ｖ字状に配置されたクロスフィンチューブ型の室内熱交換器と、を備え、前記室内熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とを有し、前記前面側熱交換器を構成するフィンは、その前縁の上端と下端とを結ぶ線分が前記フィンの後縁を横切るように、略くの字状に形成され、接続部分を挟んで上部側フィンと下部側フィンとを有しており、前記上部側フィンの前縁および後縁は、少なくとも１つの直線部を有しており、前記下部側フィンの前縁および後縁は、空気流れ方向の上流側から下流側に向けて湾曲する少なくとも１つの湾曲部を有しており、前記直線部と水平線とのなす角度のうち、大きい方の角度をθ１、前記接続部分の前縁に沿う基準線と水平線とのなす角度のうち、小さい方の角度をθ３、前記湾曲部の上端における接線と水平線とのなす角度のうち、小さい方の角度をθ２としたときに、これらが、θ１＞θ３＞θ２の関係を満たしており、前記接続部分の前縁および後縁は、空気流れ方向の下流側から上流側に向けて湾曲状に突出する少なくとも１つの湾曲突出部を有しており、前記基準線は、前記湾曲突出部上における前記貫流ファンから最も離れた部分の接線であることを特徴とするものである。

本発明によれば、室内熱交換器の実装上における制約を満たしつつ、通風抵抗の低減と伝熱面積の拡大と風速分布との改善により、省エネルギ性の向上と静音化を両立する空気調和機が得られる。

本発明の参考例に係る空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す図である。 本発明の参考例に係る空気調和機の室内機を示す概略断面図である。 前面側熱交換器の詳細を示す拡大断面図である。 （ａ）は室内熱交換器における前面側熱交換器の下部における空気の流れを示す図、（ｂ）は風速分布を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の室内熱交換器における前面側熱交換器の詳細を示す拡大断面図である。 （ａ）は室内熱交換器における前面側熱交換器の下部における空気の流れを示す図、（ｂ）は風速分布を示す図である。 一般的なクロスフィンチューブ型熱交換器の構造を示す図である。 従来の空気調和機の室内機を示す概略断面図である。 背面側熱交換器を拡大した場合の概略断面図である。 前面側熱交換器を拡大した場合の概略断面図である。 （ａ）は前面側熱交換器を拡大した場合の前面側熱交換器の下部における空気の流れを示す図、（ｂ）は風速分布を示す図である。 前面側熱交換器を拡大した場合の概略断面図である。 （ａ）は前面側熱交換器を拡大した場合の前面側熱交換器の下部における空気の流れを示す図、（ｂ）は風速分布を示す図である。

以下、本発明に係る空気調和機の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、以下の説明において、「上下」、「前後」を言うときは、図３，５に示す方向を基準とする。

（参考例）
初めに、本参考例に係る空気調和機の冷凍サイクルの構成について説明する。空気調和機は、図１に示すように、室外機１と室内機７とが、接続配管１０によって接続されることで機能する。室外機１は、圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４と、絞り装置６と、プロペラファン５とを備えている。室内機７は，室内熱交換器８と、貫流ファン９とを備えている。冷凍サイクルの内部には、冷媒が封入されており、本参考例においては、冷媒としてＲ３２が用いられている。

次に、冷房運転をする場合を例に各構成要素の作用を説明する。冷房運転の場合、圧縮機２で圧縮された高圧のガス状冷媒は、室外熱交換器４で外気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。液状冷媒は絞り装置６の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、接続配管１０を通じて室内機７へ流れる。室内機７に入った冷媒は、室内熱交換器８で室内空気の熱を吸熱することで蒸発する。室内機７で蒸発した冷媒は、接続配管１０を通じて室外機１へ戻り、四方弁３を通って再び圧縮機２で圧縮されることになる。

また、暖房運転の場合は、四方弁３により冷媒流路が切り替えられ、圧縮機２で圧縮された高圧のガス状冷媒は、四方弁３および接続配管１０を通って室内機７に流れる。室内機７に入った冷媒は、室内熱交換器８で室内空気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。高圧の液状冷媒は、接続配管１０を通って室外機１に流れる。室外機１に入った高圧の液状冷媒は、絞り装置６の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、室外熱交換器４に流れて室外空気の熱を吸熱することで蒸発し、ガス状冷媒となる。室外熱交換器４でガス状となった冷媒は、四方弁３を通って再び圧縮機２で圧縮される。

図２に示すように、室内機７の筐体１４には前面と上面に空気吸込口２２，２３が設けられ、下方に空気吹出口２４が設けられている。筐体１４の内部には、貫流ファン９が配設されており、空気吸込口２２，２３から貫流ファン９までの風路の途中にクロスフィンチューブ型の室内熱交換器８が配設されている。

室内熱交換器８は、フィン１１およびフィン１１を貫通するＵ字状に曲げられた伝熱管１２で構成され、貫流ファン９を取り囲むように略逆Ｖ字状に配置されている。室内熱交換器８は、前面側熱交換器２０と背面側熱交換器３０とで構成されている。前面側熱交換器２０と背面側熱交換器３０とは、筐体１４の上部で当接されている。

前面側熱交換器２０を構成するフィン１１は、図３に示すように、略くの字状に形成されている。フィン１１は、接続部分２００を挟んで上部側フィン１１Ａと下部側フィン１１Ｂとを有している（接続部分２００は上部側フィン１１Ａでも下部側フィン１１Ｂでもない部分である）。ここで、フィン１１は、上部側フィン１１Ａの前縁２０１の上端２０１ａと、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１の下端３０１ａとを結ぶ線分Ｌ１（一点鎖線で図示）が、フィン１１の後縁の一部（上部側フィン１１Ａの後縁２０２および下部側フィン１１Ｂの後縁３０２の一部）を横切る位置関係とされることで、略くの字状に形成されている。
なお、線分Ｌ１は、フィン１１の後縁の少なくとも一部を横切る位置関係とされていればよく、上部側フィン１１Ａの後縁２０２および接続部分２００の後縁２１２を横切る位置関係とされていてもよい。
このような前面側熱交換器２０は、室内機７に組み込まれた状態で、図２に示すように、貫流ファン９の前方を周方向に覆うように位置する。

上部側フィン１１Ａは、図３に示すように、その前縁２０１および後縁２０２の略全体が直線状に形成されており、直線部を有するものとされている。前縁２０１および後縁２０２は、平行とされている。
なお、前縁２０１および後縁２０２において、直線部は一部分に形成されていればよく、他の部分に曲線状の部分を含んで形成されていてもよい。また、前縁２０１および後縁２０２が上下方向に２つの直線部（上下方向に連続する２つの直線部または上下方向に非連続とされた２つの直線部）を含んで形成されていてもよい。

下部側フィン１１Ｂは、その前縁３０１および後縁３０２の略全体が、空気流れ方向上流側から下流側に向けて（前側から後側に向けて）湾曲する湾曲状に形成されており、湾曲部を有するものとされている。別言すれば、前縁３０１および後縁３０２は、曲線上の２点（図３では湾曲部の上端および下端）を結ぶ線分Ｌ２に対して、空気流れ方向の下流側に位置するような湾曲形状とされている。
なお、前縁３０１および後縁３０２において、湾曲部は一部分に形成されていればよく、他の部分に直線状の部分を含んで形成されていてもよい。また、前縁３０１および後縁３０２が上下方向に２つの湾曲部（上下方向に連続する２つの湾曲部または上下方向に非連続とされた２つの湾曲部）を含んで形成されていてもよい。

本参考例では、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１は、図３中矢印破線Ｙ１を半径とする円弧により形成されている。なお、半径を示す矢印を図示はしないが、後縁３０２も円弧により形成されている。

接続部分２００は、その前縁２１１および後縁２１２が直線状に形成されており、直線部を有するものとされている。前縁２１１と上部側フィン１１Ａの前縁２０１との角部２２１、および前縁２１１と下部側フィン１１Ｂの前縁３０１との角部２２２は、アール状に形成されている。同様に、後縁２１２と上部側フィン１１Ａの後縁２０２との角部２２３、および後縁２１２と下部側フィン１１Ｂの後縁３０２との角部２２４もアール状に形成されている。

前縁２１１の長さ（高さ）は、フィン１１の長手方向（ここでは上部側フィン１１Ａの長手方向）における伝熱管１２同士の間隔Ｗ１の２倍を超えない大きに設定されている。なお、間隔Ｗ１は、伝熱管１２同士の平均的な間隔であればよい。このような高さに設定されることにより、接続部分２００における伝熱管１２の配置が行い易くなる。なお、前縁２１１の長さ（高さ）が伝熱管１２同士の間隔Ｗ１の２倍を超える長さとなると、接続部分２００が上下方向に大きくなり、その分、上部側フィン１１Ａや下部側フィン１１Ｂの設置スペースに干渉してしまうため実装上好ましくない。

このようなフィン１１において、上部側フィン１１Ａの前縁２０１と、接続部分２００の前縁２１１と、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１とは、次のような関係となっている。なお、図３中の点線４０１は、室内機７に組み込んだ際の水平方向を示す水平線である。
この点線４０１に対して、上部側フィン１１Ａの前縁２０１と点線４０１とのなす角のうち大きい方の角度をθ１とし、接続部分２００の前縁２１１（前縁２１１に沿う基準線）と点線４０１とのなす角度のうち小さい方の角度をθ３とし、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１の上端における接線４０２（湾曲部の上端における接線４０２）と点線４０１とのなす角度のうち小さい方の角度をθ２としたときに、これらが、
θ１＞θ３＞θ２の関係を満たすように設定されている。
なお、この関係は、フィン１１の後縁側についても同様である。

以上のように、本参考例の前面側熱交換器２０は、線分Ｌ１がフィン１１の後縁の一部を横切る位置関係とされ、接続部分２００の前縁２１１がフィン１１の長手方向における伝熱管１２同士の間隔Ｗ１の２倍を超えない大きに設定され、かつ前記のようなθ１＞θ３＞θ２の関係を満たす設定とされていることにより、図１０に示す従来の室内熱交換器７０に比べて、筐体１４の前側に向け大きくせり出す設置が可能となる。これにより、前面側熱交換器２０の前縁（前縁２０１，２１１，３０１）の長さが拡大されることとなり、伝熱面積と前面面積とを拡大することができる。また、前面面積の拡大による流入空気の流速（前面風速）を低下できる。

次に、図４を参照して、実装時における前面側熱交換器２０の下部における空気の流れの状態について説明する。図４に示すように、接続部分２００に直線部で形成された前縁２１１および後縁２１２が設けられ、前縁２１１および後縁２１２の両端が曲がり形状となるため、先述したように空気流れの合流による流れの加速が緩和され、流速の早い箇所と遅い箇所の流速の差が小さくなる。

さらに、接続部分２００の下側に、前縁３０１および後縁３０２が空気流れ方向の下流側に湾曲した湾曲部を有する下部側フィン１１Ｂを設けているため、空気の流れが後縁２１２の下端に集中するのが緩和される。
加えて、前縁３０１および後縁３０２が空気流れ方向の下流側に湾曲した形状であるため、図１０に示す従来の室内熱交換器７０に比べて、前縁３０１の空気流れ方向の上流側では室内機７の前面側筐体１５（図２参照）との距離を確保することができる。また、同様に、後縁３０２の空気流れ方向の下流側では室内機７の前面側筐体１５や貫流ファン９との距離を確保することができる。これにより、前面側筐体１５の最上部１５ａより低い位置にある、前面側熱交換器２０の下部側フィン１１Ｂを流れる空気の流動抵抗を低減できる。したがって、図１０に示す従来の室内熱交換器７０に比べて、前面側熱交換器２０の下部を通過する空気流量を増加できる。

このことは、同一の空気流量である場合に、前面側熱交換器２０の下部以外の部分を流れる空気流量が減少して流速が低下することとなり、より一層の風速分布の不均一を改善することが可能となり、高い省エネ性と静音性を得ることができる。

ここで、風速分布の不均一を改善する方法として、伝熱管１２の列数を場所ごとに変化させることが挙げられる。例えば、接続部分２００より下側、すなわち下部側フィン１１Ｂにおける伝熱管１２の列数を上部側フィン１１Ａよりも減らす方法であっても風速分布の不均一を改善することは可能である。しかし、フィン１１の長手方向に同数配置する場合に比べて、伝熱管１２を配置できる数は減るため、伝熱面積を確保することが困難となる。また、冷媒流路の構成について考えると、性能を向上させるために複数のパスに分岐させる方法が用いられているが、部分的に伝熱管１２の列数を変化させた場合、パスごとに冷媒の流れる伝熱管１２の本数が異なるか、あるいは、パスごとに空気の流れ方向に対して異なる位置の伝熱管１２を冷媒が流れる構成となり、パスごとに交換熱量が異なるといった課題が生じる。逆に、パスごとに交換熱量が等しくなるように冷媒流路を構成しようとすると、冷媒流路の構成に制約を生じる。
これに対して、本参考例では、前記したように、図１０に示す従来の室内熱交換器７０に比べて、前面側熱交換器２０の下部を通過する空気流量が増加し、風速分布の不均一を改善することが可能であることから、伝熱管１２の列を場所ごとに減らして通風抵抗を調整する必要もなくなる。そのため、前面側熱交換器２０における伝熱管１２の列数をフィン１１の長手方向に同数配置することができ、より多くの伝熱管１２を配置することが可能となり、また冷媒流路の構成も容易である。したがって、伝熱性能の高い室内熱交換器８を得ることができ、高い省エネ性を得ることが可能となる。

なお、本参考例では、前縁３０１および後縁３０２を円弧で形成した場合を例示したが、これに限られることはなく、例えば楕円状としたり放物線の一部を用いたりしても、同様の効果が得られる。なお、円弧における円が多角形であってもよい。
また、本参考例では、前縁２０１と前縁２１１との角部２２１、前縁２１１と前縁３０１との角部２２２、後縁２０２と後縁２１２との角部２２３、および後縁２１２と後縁３０２との角部２２４をアール状としたものを示したが、これらはフィンを製造する際にバリの発生を抑える等、製造を容易にするためのものであり、これに限られることはなく、直線状としてもよく、また、形成しない場合であっても、前記した作用効果と同様の作用効果が得られる。

加えて、下部側フィン１１Ｂにおいて、湾曲した前縁３０１の上端に連続する直線部を設けて、この直線部を介して接続部分２００の前縁２１１に接続してもよい。また、同様に、下部側フィン１１Ｂにおいて、後縁３０２の上端に連続する直線部を設けて、この直線部を介して接続部分２００の後縁２１２に接続してもよい。この場合にも湾曲部の存在により前記した作用効果と同様の作用効果が得られる。
また、下部側フィン１１Ｂにおいて、湾曲した前縁３０１の下端に連続する直線部を設けてもよく、湾曲した後縁３０２の下端に連続する直線部を設けてもよい。この場合にも湾曲部の存在により前記した作用効果と同様の作用効果が得られる。

前面側熱交換器２０の伝熱管１２は、空気流れ方向に同じ列数（３列）で配置されているので、風速分布が略均一となり、前面側熱交換器５０の内部において局所的な伝熱性能の低下や通風抵抗の増加等が生じ難いものとなっている。また、このことは、騒音の増大を抑制する作用もなす。

（第１実施形態）
図５を参照して第１実施形態の空気調和機について説明する。
本実施形態が前記参考例と異なるところは、接続部分２００の前縁２３１および後縁２３２は、空気流れ方向の下流側から上流側に向けて湾曲状に突出する湾曲突出部を有している点であり、その他の構成に変更はない。

前縁２３１は、上部側フィン１１Ａの前縁２０１の下端および下部側フィン１１Ｂの前縁３０１の上端に接する円弧とされている。後縁２３２は、上部側フィン１１Ａの後縁２０２および下部側フィン１１Ｂの後縁３０２の上端に接する円弧とされている。

前縁２３１の高さは、フィン１１の長手方向（ここでは上部側フィン１１Ａの長手方向）における伝熱管１２同士の間隔Ｗ１の２倍を超えない大きに設定されている。なお、間隔Ｗ１は、伝熱管１２同士の平均的な間隔であればよい。

なお、本実施形態においても、フィン１１は、上部側フィン１１Ａの前縁２０１の上端部２０１ａと、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１の下端部３０１ａとを結ぶ線分Ｌ１（一点鎖線で図示）が、フィン１１の後縁の一部（上部側フィン１１Ａの後縁２０２および下部側フィン１１Ｂの後縁３０２の一部）を横切る位置関係とされることで、略くの字状に形成されている。

このようなフィン１１において、上部側フィン１１Ａの前縁２０１と、接続部分２００の前縁２３１と、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１とは、次のような関係となっている。なお、図５中の点線４０１は、室内機７に組み込んだ際の水平方向を示す水平線である。
点線４０１に対して、上部側フィン１１Ａの前縁２０１と点線４０１とのなす角のうち大きい方の角度をθ１とし、接続部分２００の前縁２３１上における貫流ファン９（図２参照）から最も離れた部分２３１ａの接線４０６（基準線）と点線４０１とのなす角度のうち小さい方の角度をθ３とし、下部側フィン１１Ｂの前縁３０１の上端における接線４０２（湾曲部の上端における接線４０２）と点線４０１とのなす角度のうち小さい方の角度をθ２としたときに、これらが、
θ１＞θ３＞θ２の関係を満たすように設定されている。
なお、この関係は、フィン１１の後縁側についても同様である。

以上のように、本実施形態の前面側熱交換器２０は、線分Ｌ１がフィン１１の後縁の一部を横切る位置関係とされ、接続部分２００の高さ（前縁２３１の高さ）がフィン１１の長手方向における伝熱管１２同士の間隔Ｗ１の２倍を超えない大きに設定され、かつ前記のようなθ１＞θ３＞θ２の関係を満たす設定とされている（これらの点は参考例と同様である）。これにより、図１０に示す従来の室内熱交換器７０に比べて、筐体１４の前側に向け大きくせり出す設置が可能となる。これにより、前面側熱交換器２０の前縁（前縁２０１，２３１，３０１）の長さが拡大されることとなり、伝熱面積と前面面積とを拡大することができる。また、前面面積の拡大による流入空気の流速（前面風速）を低下できる。

次に、図６を参照して、実装時における前面側熱交換器２０の下部における空気の流れの状態について説明する。図６に示すように、接続部分２００に湾曲突出部で形成された前縁２３１および後縁２３２が設けられ、前縁２３１および後縁２３２の両端が曲がり形状となるため、先述したように空気流れの合流による流れの加速が緩和され、流速の早い箇所と遅い箇所の流速の差が小さくなる。

なお、若干の縮流を生じるが、接続部分２００の前縁２３１および後縁２３２は、曲線全体で１つの曲がり部を構成することになるので、縮流を好適に緩和することができる。
また、貫流ファン９から前面側熱交換器２０の最前方となる箇所（最も離れた部分２３１ａ）までの距離は、参考例のものに比べてやや拡大するため、僅かに室内熱交換器８の奥行き寸法が増加することになるが、本実施形態においては、風速分布の更なる改善が図れ、より高い省エネ性と静音性を得ることができる。

なお、本実施形態では、接続部分２００の前縁２３１および後縁２３２を円弧で形成した場合を例示したが、これに限られることはなく、例えば楕円状としたり放物線の一部を用いたりしても、同様の効果が得られる。
また、前縁２３１および後縁２３２は、直線部を含んで形成されていてもよい。この場合においても前記した作用効果と同様の作用効果が得られる。
また、湾曲突出部は接続部分２００の前縁２３１および後縁２３２に少なくとも１つ設けられていればよく、２つ以上設けられていてもよい。

８ 室内熱交換器
９ 貫流ファン
１１ フィン
１１Ａ 上部側フィン
１１Ｂ 下部側フィン
１２ 伝熱管
１４ 筐体
２０ 前面側熱交換器
２２，２３ 空気吸込口
２４ 空気吹出口
２００ 接続部分
２０１ 前縁
２０１ａ 上端
２０２ 後縁
２１１ 前縁
２１２ 後縁
２３１ 前縁
２３１ａ 最も離れた部分
２３２ 後縁
３０１ 前縁
３０１ａ 下端
３０２ 後縁
４０１ 点線（水平線）
４０６ 接線（基準線）
Ｌ１ 線分
Ｗ１ 伝熱管同士の間隔

Claims (5)

1. 空気吸込口および空気吹出口を有する筐体と、前記筐体内に設けられた貫流ファンと、フィンおよび前記フィンを貫通するＵ字状に曲げられた伝熱管で構成され、前記貫流ファンを取り囲むように略逆Ｖ字状に配置されたクロスフィンチューブ型の室内熱交換器と、を備え、
   前記室内熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とを有し、
   前記前面側熱交換器を構成するフィンは、
   その前縁の上端と下端とを結ぶ線分が前記フィンの後縁を横切るように、略くの字状に形成され、接続部分を挟んで上部側フィンと下部側フィンとを有しており、
   前記上部側フィンの前縁および後縁は、少なくとも１つの直線部を有しており、
   前記下部側フィンの前縁および後縁は、空気流れ方向の上流側から下流側に向けて湾曲する少なくとも１つの湾曲部を有しており、
   前記直線部と水平線とのなす角度のうち、大きい方の角度をθ１、
   前記接続部分の前縁に沿う基準線と水平線とのなす角度のうち、小さい方の角度をθ３、
   前記湾曲部の上端における接線と水平線とのなす角度のうち、小さい方の角度をθ２としたときに、これらが、
   θ１＞θ３＞θ２の関係を満たしており、
   前記接続部分の前縁および後縁は、空気流れ方向の下流側から上流側に向けて湾曲状に突出する少なくとも１つの湾曲突出部を有しており、
   前記基準線は、前記湾曲突出部上における前記貫流ファンから最も離れた部分の接線であることを特徴とする空気調和機。
2. 前記接続部分は、前記フィンの長手方向における前記伝熱管同士の間隔の２倍を超えない大きに設定さ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。
3. 前記湾曲突出部の前縁および後縁は、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記前面側熱交換器の前記伝熱管は、空気流れ方向に同じ列数で配置さ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。
5. 前記伝熱管は、空気流れ方向に３列配置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。

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