KR101345541B1 - 천장 설치형 공기 조화 장치 - Google Patents

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아끼히꼬 사까시따
? 요시오까
요시하루 미찌쯔지
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)에 내장된 실내 열교환기(42)는, 복수의 전열관(71, 72, 73)이 상하 방향을 향하여 다단으로, 또한 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열되어 있고, 냉방 시에 냉매 입구측의 복수의 액냉매관(91)이 1열째의 전열관(71)에 접속되어 있고, 냉매 출구측의 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관(92)이 2열째의 전열관(72)에 접속되어 있고, 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 나머지인 3열측 가스 냉매관(93)이 3열째의 전열관(73)에 접속되어 있다.

Description

천장 설치형 공기 조화 장치 {CEILING-MOUNTED AIR CONDITIONING UNIT}
본 발명은 천장 설치형 공기 조화 장치, 특히 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치에 관한 것이다.
종래부터 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2009-30827호 공보)에 개시된 바와 같은 천장 설치형 공기 조화 장치가 있다. 이 천장 설치형 공기 조화 장치는, 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기의 외주측에 배치된 구조를 갖고 있다. 실내 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관이 상하 방향을 향하여 다단으로, 또한 원심 송풍기로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 2열 배열되어 있다.
일본 특허 공개 제2009-30827호 공보
상기 종래의 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 한층 더한 고성능화가 요구되고 있다. 그리고, 이러한 고성능화의 요구에 대하여, 천장 설치형 공기 조화 장치에서는 높이 치수나 평면 치수의 제약을 고려하여, 실내 열교환기를 구성하는 전열관의 열수를 2열로부터 3열로 변경하는 것이 고려된다. 이때, 냉방 시에는 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관, 2열째의 전열관, 최하류측의 열인 3열째의 전열관의 순서대로 냉매가 흐르도록 하고, 난방 시에는 냉방 시와는 반대로 냉매가 흐르도록 구성하는 것이 고려된다.
그러나, 이와 같은 전열관의 3열화가 행해진 실내 열교환기에서는, 냉방 시에는 공기와 냉매가 병행류로 되기 때문에 3열째를 통과하는 공기의 온도가 낮아지는 경향이 있다. 이로 인해, 이 실내 열교환기에서는 냉방 시에 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 냉매 출구에서의 냉매의 과열도가 커지기 어려워, 냉방 시의 열교환 효율이 향상되지 못할 우려가 있다.
본 발명의 과제는, 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 냉방 시에 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 냉매 출구에서의 냉매의 과열도를 커지기 쉽게 하여 냉방 시의 열교환 효율을 향상시키는 데에 있다.
제1 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치이다. 실내 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관이 상하 방향을 향하여 다단으로, 또한 원심 송풍기로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열된 구조를 갖고 있다. 그리고, 실내 열교환기는, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관이 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 실내 열교환기는, 냉방 시에 실내 열교환기의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관의 일부인 2열측 가스 냉매관이 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 실내 열교환기는, 복수의 가스 냉매관의 나머지인 3열측 가스 냉매관이 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관에 접속된 구조를 갖고 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 일부가, 3열째의 전열관을 가로지르는 공기보다도 온도가 높은 2열째의 전열관을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 2열측 가스 냉매관에 보내진다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 나머지가, 3열째의 전열관을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 3열측 가스 냉매관에 보내진다. 그리고, 2열측 가스 냉매관을 통과한 냉매와 3열측 가스 냉매관을 통과한 냉매가 합류하여, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오게 된다. 여기서, 2열째의 전열관을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도는, 2열째의 전열관을 가로지르는 공기의 온도의 영향을 받기 때문에, 3열째의 전열관을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도보다도 커지기 쉽다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가, 모든 가스 냉매관을 3열째의 전열관에 접속한 구조를 채용한 경우에 비하여 커지기 쉬워져, 냉방 시의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 난방 시에 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매가 모두, 가장 온도가 낮은 1열째의 전열관을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 액냉매관에 보내진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 작아지기 어려워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도를 작아지기 어렵게 함과 함께, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도를 커지기 쉽게 하여, 난방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율의 저하를 억제하면서, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
제2 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 액냉매관, 2열측 가스 냉매관 및 3열측 가스 냉매관은, 대응하는 전열관의 길이 방향 일단부에 접속되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 액냉매관, 2열측 가스 냉매관 및 3열측 가스 냉매관의 전열관에의 접속 작업을 실내 열교환기의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기의 조립성이 향상된다.
제3 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제1 또는 제2 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 실내 열교환기는, 냉방 시에 1열째의 전열관의 출구까지 보내진 냉매를 2열째의 전열관과 3열째의 전열관으로 분기하는 열간 분기부를 갖고 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 2열째의 전열관의 출구는, 2열측 가스 냉매관에 접속되어 있다. 또한, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 3열째의 전열관의 출구는, 3열측 가스 냉매관에 접속되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 1열째의 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를, 2열째의 전열관과 3열째의 전열관으로 분기하여 보내도록 하고 있기 때문에, 가스 리치의 상태로 된 냉매의 유속의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 난방 시에 2열째의 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매와 3열째의 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매를 합류시켜 1열째의 전열관에 보내게 되므로, 액 리치의 상태로 된 냉매의 유속을 증가시켜 1열째의 전열관에서의 열전달률을 증가시킬 수 있다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 열간 분기부에 의해 냉매의 흐름을 분기함으로써 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다. 특히, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 압력 손실에 대한 영향이 큰 가스 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열째의 전열관 및 3열째의 전열관에서의 냉매의 유속의 증가를 억제하도록 하고 있기 때문에, 효과적으로 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 압력 손실에 대한 영향이 작은 액 리치의 상태의 냉매가 흐르는 1열째의 전열관에서의 냉매의 유속을 증가시켜 열전달률을 증가시키도록 하고 있기 때문에, 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
제4 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 냉방 시에 액냉매관을 통과한 냉매는, 1열째의 전열관 중 하나인 제1 상류측 전열관에 보내진다. 제1 상류측 전열관에 보내진 냉매는, 제1 상류측 전열관을 통과한 후에, 제1 상류측 전열관과는 다른 1열째의 전열관인 제1 하류측 전열관을 더 통과한다. 제1 하류측 전열관을 통과한 냉매는, 제1 하류측 전열관의 출구에 있어서, 열간 분기부에 의해 2열째의 전열관 중 하나인 제2 상류측 전열관과 3열째의 전열관 중 하나인 제3 상류측 전열관으로 분기된다. 그리고, 제2 상류측 전열관에 보내진 냉매는, 제2 상류측 전열관을 통과한 후에, 제2 상류측 전열관과는 다른 2열째의 전열관인 제2 하류측 전열관을 더 통과하여, 제2 하류측 전열관의 출구로부터 2열측 가스 냉매관에 보내진다. 또한, 제3 상류측 전열관에 보내진 냉매는, 제3 상류측 전열관을 통과한 후에, 제3 상류측 전열관과는 다른 3열째의 전열관인 제3 하류측 전열관을 더 통과하여, 제3 하류측 전열관의 출구로부터 3열측 가스 냉매관에 보내진다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 각 열의 전열관을 흐르는 냉매가 실내 열교환기의 길이 방향 일단부로부터 타단부로 향한 후에 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 액냉매관, 2열측 가스 냉매관 및 3열측 가스 냉매관이 실내 열교환기의 길이 방향 일단부측에 집약될 뿐만 아니라, 열간 분기부도 실내 열교환기의 길이 방향 일단부측에 배치되게 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기를 조립할 때에 열간 분기부의 전열관에의 접속 작업이 필요한 구조를 채용하는 경우에, 액냉매관, 2열측 가스 냉매관, 3열측 가스 냉매관 및 열간 분기부의 전열관에의 접속 작업을 실내 열교환기의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기의 조립성이 향상된다.
제5 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 제2 상류측 전열관은 제3 상류측 전열관보다도 하측에 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 중력의 작용에 의해 제3 상류측 전열관보다도 제2 상류측 전열관에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제6 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 또는 제5 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 열간 분기부는, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 하류측 전열관의 출구부터 제2 상류측 전열관의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 하류측 전열관의 출구부터 제3 상류측 전열관의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 제1 하류측 전열관의 출구로부터 열간 분기부를 통하여 입구에 이르기까지의 유로 저항이 작은 제2 상류측 전열관에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제7 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 내지 제6 발명 중 어느 하나에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 제3 하류측 전열관은 제3 상류측 전열관보다도 상측에 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 제3 상류측 전열관 및 제3 하류측 전열관을 통과하는 냉매가 3열측 가스 냉매관을 향하여 원활하게 상승하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉매가 제3 상류측 전열관 및 제3 하류측 전열관을 통과할 때의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제8 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 내지 제7 발명 중 어느 하나에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 제2 하류측 전열관은 제2 상류측 전열관보다도 상측에 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 제2 상류측 전열관 및 제2 하류측 전열관을 통과하는 냉매가 2열측 가스 냉매관을 향하여 원활하게 상승하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉매가 제2 상류측 전열관 및 제2 하류측 전열관을 통과할 때의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제9 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 내지 제8 발명 중 어느 하나에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 제1 하류측 전열관은 제1 상류측 전열관보다도 상측에 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 난방 시에 제1 하류측 전열관 및 제1 상류측 전열관을 통과하는 냉매가 액냉매관을 향하여 하강하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
제10 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제2 하류측 전열관의 출구 및 제3 하류측 전열관의 출구는, 상측 또는 하측에 배치된 다른 제2 하류측 전열관의 출구 및 제3 하류측 전열관의 출구에 인접하도록 배치되어 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 상류측 전열관의 입구는, 상측 또는 하측에 배치된 다른 제1 상류측 전열관의 입구에 인접하도록 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 온도가 높아지는 제2 하류측 전열관 및 제3 하류측 전열관이 핀 위에 모여 배치되고, 온도가 낮아지는 제1 상류측 전열관이 핀 위에 모여 배치되게 된다. 이로 인해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 핀을 통하여 제2 하류측 전열관 및 제3 하류측 전열관의 온열이 핀의 다른 부분에 전해지기 어려워지고, 난방 시에 핀을 통하여 제1 상류측 전열관의 냉열이 핀의 다른 부분에 전해지기 어려워진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 핀을 통한 열전도에 의해 냉방 시 및 난방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율의 저하가 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있다.
제11 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 냉방 시에 액냉매관을 통과한 냉매는, 1열째의 전열관 중 하나인 제1 전열관에 보내진다. 제1 전열관에 보내진 냉매는, 제1 전열관을 통과한 후에, 제1 전열관의 출구에 있어서 열간 분기부에 의해 2열째의 전열관 중 하나인 제2 전열관과 3열째의 전열관 중 하나인 제3 전열관으로 분기된다. 그리고, 제2 전열관에 보내진 냉매는, 제2 전열관을 통과한 후에, 제2 전열관의 출구로부터 2열측 가스 냉매관에 보내진다. 또한, 제3 전열관에 보내진 냉매는, 제3 전열관을 통과한 후에, 제3 전열관의 출구로부터 3열측 가스측 냉매관에 보내진다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉매가 실내 열교환기의 길이 방향 일단부로부터 타단부로 향한 후에, 실내 열교환기의 길이 방향 타단부에 있어서, 열간 분기부에 있어서 분기 또는 합류하여 실내 열교환기의 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 냉매가 흐르는 경로는 실내 열교환기를 길이 방향으로 1왕복하는 것뿐인 짧은 것으로 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있고, 또한 난방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
제12 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제11 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 제2 전열관은 제3 전열관보다도 하측에 배치되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 중력의 작용에 의해 제3 전열관보다도 제2 전열관에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제13 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제11 또는 제12 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 열간 분기부는, 냉방 시에 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관의 출구부터 제2 전열관의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관의 출구부터 제3 전열관의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 제1 전열관의 출구로부터 열간 분기부를 통하여 입구에 이르기까지의 유로 저항이 작은 제2 전열관에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제14 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제1 또는 제2 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 냉방 시에 복수의 액냉매관의 일부인 2열측 액냉매관을 통과한 냉매는, 1열째의 전열관 중 하나인 2열측 전열관에 보내진다. 2열측 전열관에 보내진 냉매는, 2열측 전열관을 통과한 후에, 2열측 전열관의 출구에 있어서 2열 내 분기부에 의해 2개의 2열째의 전열관으로 분기된다. 2개의 2열째의 전열관에 보내진 냉매는, 2개의 2열째의 전열관을 통과한 후에, 2개의 2열째의 전열관의 출구로부터 2열측 가스 냉매관에 보내진다. 냉방 시에 복수의 액냉매관의 나머지인 3열측 액냉매관을 통과한 냉매는, 2열측 전열관과는 다른 1열째의 전열관인 3열측 전열관에 보내진다. 3열째 전열관에 보내진 냉매는, 3열측 전열관을 통과한 후에, 3열측 전열관의 출구에 있어서 3열 내 분기부에 의해 2개의 3열째의 전열관으로 분기된다. 2개의 3열째의 전열관에 보내진 냉매는, 2개의 3열째의 전열관을 통과한 후에, 2개의 3열째의 전열관의 출구로부터 3열측 가스 냉매관에 보내진다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 냉매의 일부를 2열측 액냉매관을 통하여 2열측 냉매관에 보내고, 2열측 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를 2개의 2열째의 전열관으로 분기하여 보내도록 하고, 냉매의 나머지를 3열측 액냉매관을 통하여 3열측 냉매관에 보내고, 3열측 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를 2개의 3열째의 전열관으로 분기하여 보내도록 하고 있기 때문에, 가스 리치의 상태로 된 냉매의 유속의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 난방 시에 2개의 2열째의 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매와 2개의 3열째의 전열관에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매를 합류시켜 2열측 전열관이나 3열측 전열관에 보내게 되므로, 액 리치의 상태로 된 냉매의 유속을 증가시켜 2열측 전열관이나 3열측 전열관에서의 열전달률을 증가시킬 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 냉매를 1열째의 전열관을 통과시키기 전의 액냉매관의 단계에서 2열측 액냉매관과 3열측 액냉매관으로 분기하고 있다. 나아가, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉매가 실내 열교환기의 길이 방향 일단부로부터 타단부로 향한 후에, 실내 열교환기의 길이 방향 타단부에 있어서, 열 내 분기부에 있어서 분기 또는 합류하여 실내 열교환기의 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 냉매가 흐르는 경로는 실내 열교환기를 길이 방향으로 1왕복하는 것뿐인 짧은 것으로 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 2열 내 분기부나 3열 내 분기부에 의해 냉매의 흐름을 분기함으로써 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다. 특히, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 압력 손실에 대한 영향이 큰 가스 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열째의 전열관 및 3열째의 전열관에서의 냉매의 유속의 증가를 억제하도록 하고 있기 때문에, 효과적으로 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 압력 손실에 대한 영향이 작은 액 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열측 전열관이나 3열측 전열관에서의 냉매의 유속을 증가시켜 열전달률을 증가시키도록 하고 있기 때문에, 실내 열교환기의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다. 또한, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 2열째의 전열관과 3열째의 전열관으로 분기하기 위한 분기부가 불필요하게 된다. 나아가, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉매가 흐르는 경로가 실내 열교환기를 길이 방향으로 1왕복하는 것뿐인 짧은 것으로 되어 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있고, 또한 난방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
제15 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치는, 제14 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치에 있어서, 3열측 액냉매관은 상측 또는 하측에 인접하는 2열측 액냉매관보다도 관내 직경이 작거나 또는 관 길이가 길게 되어 있다.
이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 냉방 시에 유로 저항이 작은 2열측 액냉매관에 냉매가 많이 흐르기 쉬워지기 때문에, 3열째의 전열관보다도 2열째의 전열관에 냉매가 많이 흐르게 된다.
이에 의해, 이 천장 설치형 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛이 채용된 공기 조화 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 외관 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 개략적인 측면 단면도이며, 도 4의 A-O-A 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 천장판을 제거한 상태를 도시하는 개략적인 평면도.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 6은 U자부의 형상을 도시하는 도면.
도 7은 제1 실시 형태 및 그 변형예 4에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 8은 제1 실시 형태의 변형예 1에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 9는 제1 실시 형태의 변형예 1에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 10은 제1 실시 형태의 변형예 2에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 11은 제1 실시 형태의 변형예 2에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 12는 제1 실시 형태의 변형예 3에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 13은 제1 실시 형태의 변형예 3에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 14는 제1 실시 형태의 변형예 4에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 15는 제1 실시 형태의 변형예 5에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 16은 제1 실시 형태의 변형예 5에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 17은 제1 실시 형태의 변형예 6에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 18은 제1 실시 형태의 변형예 6 및 변형예 9에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 19는 제1 실시 형태의 변형예 7에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 20은 제1 실시 형태의 변형예 7에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 21은 제1 실시 형태의 변형예 8에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 22는 제1 실시 형태의 변형예 8에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 23은 제1 실시 형태의 변형예 9에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 24는 제1 실시 형태의 변형예 9에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 25는 제2 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 26은 제2 실시 형태에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 27은 제2 실시 형태의 변형예 1에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 28은 제2 실시 형태의 변형예 1에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 29는 제2 실시 형태의 변형예 2에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 30은 제2 실시 형태의 변형예 2에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 31은 제2 실시 형태의 변형예 3에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 32는 제2 실시 형태의 변형예 3에서의 열간 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 33은 제3 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛에서의 실내 열교환기의 냉매 경로를 도시하는 도면.
도 34는 제3 실시 형태에서의 2열 내 분기부의 형상 및 3열 내 분기부의 형상을 도시하는 도면.
도 35는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 외관 사시도.
도 36은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 천장판을 제거한 상태를 도시하는 개략적인 평면도.
도 37은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 외관 사시도.
도 38은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛의 천장판을 제거한 상태를 도시하는 개략적인 평면도.
이하, 본 발명에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치의 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명한다.
<기본 구성>
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)이 채용된 공기 조화 장치(1)의 개략적인 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는 스플릿 타입의 공기 조화 장치이며, 주로 실외 유닛(2), 실내 유닛(4), 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)을 접속하는 액냉매 연락관(5) 및 가스 냉매 연락관(6)을 갖고 있고, 증기 압축식의 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.
실외 유닛(2)은 실외 등에 설치되어 있고, 주로 압축기(21), 사방 전환 밸브(22), 실외 열교환기(23), 팽창 밸브(24), 액측 폐쇄 밸브(25), 가스측 폐쇄 밸브(26)를 갖고 있다.
압축기(21)는 저압의 가스 냉매를 흡입하고, 압축하여 고압의 가스 냉매로 한 후에 토출하기 위한 압축기이다.
사방 전환 밸브(22)는 냉방과 난방의 전환 시에 냉매의 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이다. 사방 전환 밸브(22)는 냉방 시에는 압축기(21)의 토출측과 실외 열교환기(23)의 가스측을 접속함과 함께 가스측 폐쇄 밸브(26)와 압축기(21)의 흡입측을 접속하는 것이 가능하다(도 1에서의 사방 전환 밸브(22)의 실선을 참조). 또한, 사방 전환 밸브(22)는 난방 시에는 압축기(21)의 토출측과 가스측 폐쇄 밸브(26)를 접속함과 함께 실외 열교환기(23)의 가스측과 압축기(21)의 흡입측을 접속하는 것이 가능하다(도 1에서의 사방 전환 밸브(22)의 파선을 참조).
실외 열교환기(23)는 냉방 시에는 냉매의 응축기로서 기능하고, 난방 시에는 냉매의 증발기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는 그 액측이 팽창 밸브(24)에 접속되어 있고, 가스측이 사방 전환 밸브(22)에 접속되어 있다.
팽창 밸브(24)는 냉방 시에는 실외 열교환기(23)에 있어서 응축된 고압의 액냉매를 실내 열교환기(42)(후술함)에 보내기 전에 감압하고, 난방 시에는 실내 열교환기(42)에 있어서 응축된 고압의 액냉매를 실외 열교환기(23)에 보내기 전에 감압하는 것이 가능한 전동 팽창 밸브이다.
액측 폐쇄 밸브(25) 및 가스측 폐쇄 밸브(26)는 외부의 기기ㆍ배관(구체적으로는 액냉매 연락관(5) 및 가스 냉매 연락관(6))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(25)는 팽창 밸브(24)에 접속되어 있다. 가스측 폐쇄 밸브(26)는 사방 전환 밸브(22)에 접속되어 있다.
또한, 실외 유닛(2)에는 유닛 내에 실외 공기를 흡입하여 실외 열교환기(23)에 실외 공기를 공급한 후에, 유닛 외부로 배출하기 위한 실외 팬(27)이 설치되어 있다. 즉, 실외 열교환기(23)는 실외 공기를 냉각원 또는 가열원으로 하여 냉매를 응축이나 증발시키는 열교환기로 되어 있다.
실내 유닛(4)은, 본 실시 형태에 있어서 천장 매립형이라고 불리는 형식의 천장 설치형 공기 조화 장치이며, 내부에 각종 구성 기기를 수납하는 케이싱(31)을 갖고 있다. 케이싱(31)은, 케이싱 본체(31a)와, 케이싱 본체(31a)의 하측에 배치된 화장 패널(32)로 구성되어 있다. 케이싱 본체(31a)는, 도 3에 도시한 바와 같이 공조실의 천장(U)에 형성된 개구에 삽입되어 배치되어 있다. 그리고, 화장 패널(32)은 천장(U)의 개구에 끼워 넣어지도록 배치되어 있다. 여기서, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)의 외관 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)의 개략적인 측면 단면도이며, 도 4의 A-O-A 단면도이다.
케이싱 본체(31a)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 그 평면에서 보아 긴 변과 짧은 변이 교대로 형성된 대략 팔각 형상의 하면이 개구된 상자 형상체이며, 긴 변과 짧은 변이 교대로 연속하여 형성된 대략 팔각 형상의 천장판(33)과, 천장판(33)의 주연부로부터 하방으로 연장되는 측판(34)을 갖고 있다. 여기서, 도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)의 천장판(33)을 제거한 상태를 도시하는 개략적인 평면도이다. 측판(34)은 천장판(33)의 긴 변에 대응하는 측판(34a, 34b, 34c, 34d)과, 천장판(33)의 짧은 변에 대응하는 측판(34e, 34f, 34g, 34h)으로 구성되어 있다. 측판(34h)은 실내 열교환기(42)와 냉매 연락관(5, 6)을 접속하기 위한 액측 접속관(51) 및 가스측 접속관(61)이 관통되는 부분을 구성하고 있다.
화장 패널(32)은, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아 대략 사각 형상의 판 형상체이고, 주로 케이싱 본체(31a)의 하단부에 고정된 패널 본체(32a)로 구성되어 있다. 패널 본체(32a)는 그 대략 중앙에 공조실 내의 공기를 흡입하는 흡입구(35)와, 평면에서 볼 때의 흡입구(35)의 주위를 둘러싸도록 형성된 공조실 내에 공기를 분출하는 분출구(36)를 갖고 있다. 흡입구(35)는 대략 사각 형상의 개구이다. 흡입구(35)에는 흡입 그릴(37)과, 흡입구(35)로부터 흡입된 공기 중의 진애를 제거하기 위한 필터(38)가 설치되어 있다. 분출구(36)는 대략 사각 환상의 개구이다. 분출구(36)에는 패널 본체(32a)의 사각형의 각 변에 대응하도록 공조실 내에 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 수평 플랩(39a, 39b, 39c, 39d)이 설치되어 있다.
케이싱 본체(31a)의 내부에는, 주로 공조실 내의 공기를 화장 패널(32)의 흡입구(35)를 통하여 케이싱 본체(31a) 내에 흡입하여 화장 패널(32)의 분출구(36)를 통하여 케이싱 본체(31a) 내로부터 분출하는 원심 송풍기로서의 실내 팬(41)과, 실내 열교환기(42)가 배치되어 있다.
실내 팬(41)은 케이싱 본체(31a)의 천장판(33)의 중앙에 설치된 팬 모터(41a)와, 팬 모터(41a)에 연결되어 회전 구동되는 임펠러(41b)를 갖고 있다. 임펠러(41b)는 터보 날개를 갖는 임펠러이며, 하방으로부터 임펠러(41b)의 내부에 공기를 흡입하여, 평면에서 볼 때의 임펠러(41b)의 외주측을 향하여 분출할 수 있다.
실내 열교환기(42)는, 평면에서 볼 때의 실내 팬(41)의 외주측에 배치된 핀 튜브형 열교환기이다. 보다 구체적으로는, 실내 열교환기(42)는 실내 팬(41)의 주위를 둘러싸도록 구부러져 배치되어 있고, 소정 간격을 두고 배치된 다수의 전열 핀과, 이들 전열 핀을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수의 전열관을 갖는 크로스 핀형이라고 불리는 핀 튜브형 열교환기이다. 실내 열교환기(42)의 액측은, 상기한 바와 같이 액측 접속관(51)을 통하여 액냉매 연락관(5)에 접속되어 있고, 실내 열교환기(41)의 가스측은 가스측 접속관(61)을 통하여 가스 냉매 연락관(6)에 접속되어 있다. 그리고, 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에는 냉매의 증발기로서, 난방 시에는 냉매의 응축기로서 기능하도록 되어 있다. 이에 의해, 실내 열교환기(42)는 실내 팬(41)으로부터 분출된 공기와 열교환을 행하여, 냉방 시에는 공기를 냉각하고, 난방 시에는 공기를 가열할 수 있도록 되어 있다. 또한, 실내 열교환기(42)의 구조나 특징에 대해서는 <제1 실시 형태에 관한 실내 열교환기>, <제2 실시 형태에 관한 실내 열교환기> 및 <제3 실시 형태에 관한 실내 열교환기>의 란에 있어서 상세하게 설명하는 것으로 한다.
또한, 실내 열교환기(42)의 하측에는, 실내 열교환기(42)에 있어서 공기 중의 수분이 응축되어 발생하는 드레인수를 받기 위한 드레인 팬(40)이 배치되어 있다. 드레인 팬(40)은 케이싱 본체(31a)의 하부에 장착되어 있다. 드레인 팬(40)에는 분출 구멍(40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g)과, 흡입 구멍(40h)과, 드레인수 받침 홈(40i)이 형성되어 있다. 분출 구멍(40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g)은 화장 패널(32)의 분출구(36)에 연통하도록 형성되어 있다. 흡입 구멍(40h)은 화장 패널(32)의 흡입구(35)에 연통하도록 형성되어 있다. 드레인수 받침 홈(40i)은 실내 열교환기(42)의 하측에 형성되어 있다. 또한, 드레인 팬(40)의 흡입 구멍(40h)에는 흡입구(35)로부터 흡입되는 공기를 실내 팬의 임펠러(41b)로 안내하기 위한 벨 마우스(41c)가 배치되어 있다.
<기본 동작>
이어서, 냉방 운전 및 난방 운전에서의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
냉방 시에서의 냉매 회로(10)는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 나타내어지는 상태로 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(25), 가스측 폐쇄 밸브(26)는 개방 상태로 되고, 팽창 밸브(24)는 냉매를 감압하도록 개방도 조절된다.
이 냉매 회로(10)의 상태에 있어서, 저압의 가스 냉매는 압축기(21)에 흡입되고, 압축기(21)에 있어서 압축되어 고압의 가스 냉매로 되어 압축기(21)로부터 토출된다. 이 고압의 가스 냉매는 사방 전환 밸브(22)를 통하여 실외 열교환기(23)에 보내져, 실외 열교환기(23)에 있어서 실외 공기와 열교환을 행하여 응축하여 고압의 액냉매로 된다. 이 고압의 액냉매는 팽창 밸브(24)에 보내져, 팽창 밸브(24)에 있어서 감압되어 저압의 기액 2상 상태의 냉매로 된다. 이 저압의 기액 2상 상태의 냉매는 액측 폐쇄 밸브(25), 액냉매 연락관(5) 및 액측 접속관(51)을 통하여 실내 열교환기(42)에 보내져, 실내 열교환기(42)에 있어서 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기와 열교환을 행하여 증발되어 저압의 가스 냉매로 된다. 이 저압의 가스 냉매는 가스측 접속관(61), 가스 냉매 연락관(6), 가스측 폐쇄 밸브(26) 및 사방 전환 밸브(22)를 통하여 압축기(21)에 다시 보내진다.
이어서, 난방 시에서의 냉매 회로(10)는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 파선으로 나타내어지는 상태로 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(25), 가스측 폐쇄 밸브(26)는 개방 상태로 되고, 팽창 밸브(24)는 냉매를 감압하도록 개방도 조절된다.
이 냉매 회로(10)의 상태에 있어서, 저압의 가스 냉매는 압축기(21)에 흡입되고, 압축기(21)에 있어서 압축되어 고압의 가스 냉매로 되어 압축기(21)로부터 토출된다. 이 고압의 가스 냉매는 사방 전환 밸브(22), 가스측 폐쇄 밸브(26), 가스 냉매 연락관(6) 및 가스측 접속관(61)을 통하여 실내 열교환기(42)에 보내져, 실내 열교환기(42)에 있어서 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기와 열교환을 행하여 응축하여 고압의 액냉매로 된다. 이 고압의 액냉매는 액측 접속관(51), 액냉매 연락관(5) 및 액측 폐쇄 밸브(25)를 통하여 팽창 밸브(24)에 보내져, 팽창 밸브(24)에 있어서 감압되어 저압의 기액 2상 상태의 냉매로 된다. 이 저압의 기액 2상 상태의 냉매는 실외 열교환기(23)에 보내져, 실외 열교환기(23)에 있어서 실외 공기와 열교환을 행하여 증발하여 저압의 가스 냉매로 된다. 이 저압의 가스 냉매는 사방 전환 밸브(22)를 통하여 압축기(21)에 다시 보내진다.
<제1 실시 형태에 관한 실내 열교환기>
(1) 실내 열교환기의 구조
제1 실시 형태에 관한 실내 열교환기(42)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관(71, 72, 73)을 상하 방향을 향하여 다단으로 배치함과 함께, 고성능화를 도모하기 위하여 원심 송풍기로서의 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열된 구조를 채용하고 있다.
보다 구체적으로는, 실내 열교환기(42)는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 주로 제1 열교환부(42a), 제2 열교환부(42b) 및 제3 열교환부(42c)를 갖고 있다. 여기서, 도 5는 제1 실시 형태에 관한 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)에서의 실내 열교환기(42)의 냉매 경로를 도시하는 도면이다. 또한, 도 5에 있어서는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측을 화살표(B) 방향으로부터 본 상태를 실선으로 도시함과 함께, 도시의 편의상, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측을 화살표(C) 방향으로부터 본 상태를 실내 열교환기(42)의 일단부측과 겹쳐 파선으로 도시하고 있다.
제1 열교환부(42a)는 실내 열교환기(42) 중 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측(이하, 1열째라고 함)의 열을 구성하고 있다. 제1 열교환부(42a)는 소정 간격을 두고 배치된 다수의 제1 전열 핀(81)과, 이들 제1 전열 핀(81)을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수(여기서는 10개)의 제1 전열관(71)을 갖고 있다. 제1 전열 핀(81)은 상하 방향으로 가늘고 긴 판 형상의 부재이다. 제1 전열관(71)은 실내 열교환기(42)의 길이 방향으로 연장되는 관 부재이며, 상하 방향을 향하여 10단으로 배치되어 있다.
제2 열교환부(42b)는 실내 열교환기(42) 중 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 열을 구성하고 있다. 제2 열교환부(42b)는 소정 간격을 두고 배치된 다수의 제2 전열 핀(82)과, 이들 제2 전열 핀(82)을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수(여기서는 10개)의 제2 전열관(72)을 갖고 있다. 제2 전열 핀(82)은 상하 방향으로 가늘고 긴 판 형상의 부재이다. 제2 전열관(72)은 실내 열교환기(42)의 길이 방향으로 연장되는 관 부재이며, 상하 방향을 향하여 10단으로 배치되어 있다.
제3 열교환부(42c)는 실내 열교환기(42) 중 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측(이하, 3열째라고 함)의 열을 구성하고 있다. 제3 열교환부(42c)는 소정 간격을 두고 배치된 다수의 제3 전열 핀(83)과, 이들 제3 전열 핀(83)을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수(여기서는 10개)의 제3 전열관(73)을 갖고 있다. 제3 전열 핀(83)은 상하 방향으로 가늘고 긴 판 형상의 부재이다. 제3 전열관(73)은 실내 열교환기(42)의 길이 방향으로 연장되는 관 부재이며, 상하 방향을 향하여 10단으로 배치되어 있다.
실내 열교환기(42)는 이들 열교환부(42a, 42b, 42c)를 공기의 흐름 방향으로 겹쳐, 평면에서 볼 때의 실내 팬(41)의 주위를 둘러싸도록 구부림으로써 구성되어 있다. 또한, 여기서는 전열관(71, 72, 73)은 전열 핀(81, 82, 83) 전체에 대하여 지그재그 형상으로 배치되어 있다.
액측 접속관(51)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되는 분류기(52)가 접속되어 있다. 분류기(52)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제1 전열관(71)에 접속되는 복수(도 5에 있어서는 3개만을 도시)의 액냉매관(91)이 접속되어 있다. 여기에서는 액냉매관(91)은 모세관 튜브로 이루어진다.
가스측 접속관(61)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되는 헤더(62)가 접속되어 있다. 헤더(62)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제2 전열관(72)에 접속되는 복수(도 5에 있어서는 3개만을 도시)의 2열측 가스 냉매관(92)과, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 3열째의 전열관(72)에 접속되는 복수(도 5에 있어서는 3개만을 도시)의 3열측 가스 냉매관(93)이 접속되어 있다.
실내 열교환기(42)는 3열 2단의 전열관(71, 72, 73)이 접속됨으로써 구성된 냉매 경로를 복수단(도 5에 있어서는 3개만을 도시) 갖고 있다. 각 냉매 경로는 제1 전열관(71) 중 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71a)을 갖고 있다. 제1 전열관(71a)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제1 전열관(71a)의 1단 상측에 배치된 제1 전열관(71)인 제1 전열관(71b)에 U자부(71c)를 통하여 접속되어 있다. U자부(71c)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 동일 열에 배치된 전열관(여기서는 제1 전열관(71))을 연결하는 U자 형상의 관 부분이다. 제1 전열관(71b)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 열간 분기부(71d)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는 냉방 시에 제1 전열관(71b)을 통과한 냉매를 2개로 분기하는 부분이다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 한쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제2 전열관(72) 중 제1 전열관(71b)의 상측에 배치된 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72a)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 다른쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제3 전열관(73) 중 제2 전열관(72a)의 하측에 배치된 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73a)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분이다. 여기에서는 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분과 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분과의 접속 위치는, 제2 전열관(72)으로부터의 유로 길이와 제3 전열관(73)으로부터의 유로 길이가 동일해지도록 설정되어 있다. 제2 전열관(72a)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제2 전열관(72a)의 1단 하측에 배치된 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72b)에 U자부(72c)(도 6 참조)를 통하여 접속되어 있다. 제3 전열관(73a)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제3 전열관(73a)의 1단 하측에 배치된 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73b)에 U자부(73c)(도 6 참조)를 통하여 접속되어 있다. 제2 전열관(72b)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 제3 전열관(73b)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다. 여기에서는 전열관(71a, 71b)은 U자부(71c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다. 또한, 전열관(72a, 72b)은 U자부(72c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다. 또한, 전열관(73a, 73b)은 U자부(73c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 냉매의 증발기로서 기능하는 경우에는, 냉방 시의 냉매 입구로서의 액측 접속관(51) 및 분류기(52)를 통하여 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 1열째의 제1 전열관(71) 중 하나인 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)에 보내진다. 제1 전열관(71a)에 보내진 냉매는, 제1 전열관(71a)을 통과한 후에, 제1 전열관(71a)과는 다른 1열째의 제1 전열관(71)인 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)을 더 통과한다. 제1 전열관(71b)을 통과한 냉매는, 제1 전열관(71b)의 출구에 있어서, 열간 분기부(71d)에 의해 2열째의 제2 전열관(72) 중 하나인 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)과 3열째의 제3 전열관(73) 중 하나인 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)으로 분기된다. 그리고, 제2 전열관(72a)에 보내진 냉매는, 제2 전열관(72a)을 통과한 후에, 제2 전열관(72a)과는 다른 2열째의 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)을 더 통과하여, 제2 전열관(72b)의 출구로부터 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 제3 전열관(73a)에 보내진 냉매는, 제3 전열관(73a)을 통과한 후에, 제3 전열관(73a)과는 다른 3열째의 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)을 더 통과하여, 제3 전열관(73b)의 출구로부터 3열측 가스 냉매관(93)에 보내진다. 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 냉방 시의 냉매 출구로서의 헤더(62) 및 가스측 접속관(61)에 보내진다.
또한, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 난방 시에 냉매의 응축기로서 기능하는 경우에는, 난방 시의 냉매 입구로서의 가스측 접속관(61) 및 헤더(62)를 통하여 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 2열째의 제2 전열관(72) 중 하나인 제2 전열관(72b) 및 3열째의 제3 전열관(73) 중 하나인 제3 전열관(73b)에 보내진다. 제2 전열관(72b)에 보내진 냉매는, 제2 전열관(72b)을 통과한 후에, 제2 전열관(72b)과는 다른 2열째의 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72a)을 더 통과한다. 제3 전열관(73b)에 보내진 냉매는, 제3 전열관(73b)을 통과한 후에, 제3 전열관(73b)과는 다른 3열째의 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73a)을 더 통과한다. 제2 전열관(72a)을 통과한 냉매 및 제3 전열관(73a)을 통과한 냉매는, 열간 분기부(71d)에 의해 제2 전열관(72a)의 출구 및 제3 전열관(73a)의 출구에 있어서 합류하여, 1열째의 제1 전열관(71) 중 하나인 제1 전열관(71b)에 보내진다. 그리고, 제1 전열관(71b)에 보내진 냉매는, 제1 전열관(71b)을 통과한 후에, 제1 전열관(71b)과는 다른 1열째의 제1 전열관(71)인 제1 전열관(71a)을 더 통과하여 액냉매관(91)에 보내진다. 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 난방 시의 냉매 출구로서의 분류기(52) 및 액측 접속관(51)에 보내진다.
(2) 실내 열교환기를 갖는 실내 유닛의 특징
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)에는 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관(91)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관(71)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관(92)이 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관(72)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 나머지인 3열측 가스 냉매관(93)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관(73)에 접속된 구조를 갖고 있다.
이로 인해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 일부가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기보다도 온도가 높은 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 나머지가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 3열측 가스 냉매관(93)에 보내진다. 그리고, 2열측 가스 냉매관(92)을 통과한 냉매와 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매가 합류하여, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오게 된다. 여기서, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도는, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기의 온도의 영향을 받기 때문에, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도보다도 커지기 쉽다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가, 모든 가스 냉매관(92, 93)을 3열째의 전열관(73)에 접속한 구조를 채용한 경우에 비하여 커지기 쉬워져, 냉방 시의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실내 유닛(4)에서는 난방 시에 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매가 모두, 가장 온도가 낮은 1열째의 전열관(71)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 액냉매관(91)에 보내진다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 작아지기 어려워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도를 작아지기 어렵게 함과 함께, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도를 커지기 쉽게 하여, 난방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율의 저하를 억제하면서, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
(B)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)이, 대응하는 전열관(71, 72, 73)의 길이 방향 일단부에 접속되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)의 전열관(71, 72, 73)에의 접속 작업을 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 조립성이 향상된다.
나아가, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 각 열의 전열관(71, 72, 73)을 흐르는 냉매가 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부로부터 타단부를 향한 후에 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)이 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 집약될 뿐만 아니라, 열간 분기부(71d)도 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 배치되게 된다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)를 조립할 때에 열간 분기부(71d)의 전열관(71, 72, 73)에의 경납땜 등의 접속 작업이 필요한 구조를 채용하는 경우에, 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92), 3열측 가스 냉매관(93) 및 열간 분기부(71d)의 전열관(71, 72, 73)에의 접속 작업을 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 조립성이 더 향상된다.
(C)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 1열째의 전열관(71)의 출구까지 보내진 냉매를 2열째의 전열관(72)과 3열째의 전열관(73)으로 분기하는 열간 분기부(71d)를 갖고 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 2열째의 전열관(72)의 출구는, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 또한, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 3열째의 전열관(73)의 출구는, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다.
이 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 1열째의 전열관(71)에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를, 2열째의 전열관(72)과 3열째의 전열관(73)으로 분기하여 보내도록 하고 있기 때문에, 가스 리치의 상태로 된 냉매의 유속의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)에서는 난방 시에 2열째의 전열관(72)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매와 3열째의 전열관(73)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매를 합류시켜 1열째의 전열관(71)에 보내게 되므로, 액 리치의 상태로 된 냉매의 유속을 증가시켜 1열째의 전열관(71)에서의 열전달률을 증가시킬 수 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 열간 분기부(71d)에 의해 냉매의 흐름을 분기함으로써 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다. 특히, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 큰 가스 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열째의 전열관(72) 및 3열째의 전열관(73)에서의 냉매의 유속의 증가를 억제하도록 하고 있기 때문에, 효과적으로 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 작은 액 리치의 상태의 냉매가 흐르는 1열째의 전열관(71)에서의 냉매의 유속을 증가시켜 열전달률을 증가시키도록 하고 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(D)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는 열간 분기부(71d)에 접속되는 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)이, 냉방 시에서의 제1 전열관(71b)의 상류측에 접속되어 있고 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)보다도 1단 상측에 배치되어 있다.
이 실내 열교환기(42)에서는 난방 시에 제1 전열관(71a, 71b)을 통과하는 냉매가 액냉매관(91)을 향하여 하강하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(3) 변형예 1
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)과, 제2 전열관(72a)의 하측에 배치된 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)에 접속되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 8, 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)을, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 하측에 배치하도록 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 중력의 작용에 의해 제3 전열관(73a)보다도 제2 전열관(72a)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(4) 변형예 2
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(72b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이와, 제1 전열관(72b)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이가 동일해지도록 형성되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 10, 도 6 및 도 11에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다. 보다 구체적으로는, 본 변형예에서는 열간 분기부(71d)를, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 전열관(71)과 제2 전열관(72)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제3 전열관(73)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분으로 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 제1 전열관(71b)의 출구로부터 열간 분기부(71d)를 통하여 입구에 이르기까지의 유로 저항이 작은 제2 전열관(72a)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(5) 변형예 3
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에 대하여, 변형예 1의 특징 및 변형예 2의 특징을 조합하여 적용하여도 된다.
즉, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 12, 도 6 및 도 13에 도시한 바와 같이, 변형예 1과 마찬가지로 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)을, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 하측에 배치하고 있다. 나아가, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 변형예 2와 마찬가지로 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 변형예 1의 작용 효과 및 변형예 2의 작용 효과의 양쪽을 얻을 수 있다.
(6) 변형예 4
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에서는, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되는 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)이, 냉방 시에서의 제2 전열관(72b)의 상류측에 접속된 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)보다도 1단 하측에 배치되어 있다. 또한, 상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에서는, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되는 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)이, 냉방 시에서의 제3 전열관(73b)의 상류측에 접속된 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 1단 하측에 배치되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 14, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되는 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)을, 냉방 시에서의 제2 전열관(72b)의 상류측에 접속된 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)보다도 1단 상측에 배치하고 있다. 또한, 상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)에서는, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되는 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)을, 냉방 시에서의 제3 전열관(73b)의 상류측에 접속된 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 1단 상측에 배치하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 제2 전열관(72a, 72b)을 통과하는 냉매가 2열측 가스 냉매관(92)을 향하여 원활하게 상승하도록 흐르고, 또한 제3 전열관(73a, 73b)을 통과하는 냉매가 3열측 가스 냉매관(93)을 향하여 원활하게 상승하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는, 냉매가 제2 전열관(72a, 72b)을 통과할 때의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있고, 또한 냉매가 제3 전열관(73a, 73b)을 통과할 때의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 변형예에서는 제2 전열관(72b)을 제2 전열관(72a)보다도 상측에 배치함과 함께, 제3 전열관(73b)을 제3 전열관(73a)보다도 상측에 배치하고 있지만, 제2 전열관(72b)을 제2 전열관(72a)보다도 상측에 배치하는 것만으로 하거나, 제3 전열관(73b)을 제3 전열관(73a)보다도 상측에 배치하는 것만으로 하여도 된다.
(7) 변형예 5
변형예 4에 관한 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 14 참조)에서는, 열간 분기부(71d)에 접속되는 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)이, 냉방 시에서의 제1 전열관(71b)의 상류측에 접속되어 있고 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)보다도 1단 하측에 배치되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 15, 도 6 및 도 16에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)에 접속되는 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)을, 냉방 시에서의 제1 전열관(71b)의 상류측에 접속되어 있고 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)보다도 1단 상측에 배치하도록 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는, 상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)와 마찬가지로, 난방 시에 제1 전열관(71a, 71b)을 통과하는 냉매가 액냉매관(91)을 향하여 하강하도록 흐르게 된다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 변형예 4보다도 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(8) 변형예 6
변형예 5에 관한 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(도 15 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)과, 제2 전열관(72a)의 하측에 배치된 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)에 접속되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 변형예 1의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 8 참조)와 마찬가지로, 도 17, 도 6 및 도 18에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)을, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 하측에 배치하도록 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 중력의 작용에 의해 제2 전열관(72a)보다도 제3 전열관(73a)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(9) 변형예 7
변형예 5에 관한 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(도 15 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(72b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이와, 제1 전열관(72b)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이가 동일해지도록 형성되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 변형예 2의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 10 참조)와 마찬가지로, 도 19, 도 6 및 도 20에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다. 보다 구체적으로는, 본 변형예에서는 열간 분기부(71d)를, 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 전열관(71)과 제2 전열관(72)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제3 전열관(73)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분으로 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 제1 전열관(71b)의 출구로부터 열간 분기부(71d)를 통하여 입구에 이르기까지의 유로 저항이 작은 제2 전열관(72a)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(10) 변형예 8
변형예 5에 관한 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 15 참조)에 대하여, 변형예 6의 특징 및 변형예 7의 특징을 조합하여 적용하여도 된다.
즉, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 21, 도 6 및 도 22에 도시한 바와 같이, 변형예 6과 마찬가지로 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)을, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)보다도 하측에 배치하고 있다. 나아가, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 변형예 7과 마찬가지로 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제2 전열관(72a)(제2 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71b)(제1 하류측 전열관)의 출구부터 제3 전열관(73a)(제3 상류측 전열관)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 변형예 1의 작용 효과 및 변형예 2의 작용 효과의 양쪽을 얻을 수 있다.
(11) 변형예 9
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 5 참조)는, 3열 2단의 전열관(71, 72, 73)이 접속됨으로써 구성된 냉매 경로를 복수단(도 5에 있어서는 3개만을 도시) 갖고 있으며, 나아가 이들 냉매 경로는 액냉매관(91)과 가스 냉매관(92, 93)을 연결하는 경로가 동일한 것이다. 이로 인해, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되는 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)의 출구 및 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되는 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)의 출구가, 상측 또는 하측에 배치된 냉매 경로를 구성하는 다른 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)의 출구 및 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)의 출구로부터 이격되어 배치되어 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기(24)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)의 입구가, 상측 또는 하측에 배치된 다른 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)의 입구로부터 이격되어 배치되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 23, 도 6, 도 18 및 도 24에 도시한 바와 같이, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제2 전열관(72b)(제2 하류측 전열관)의 출구 및 제3 전열관(73b)(제3 하류측 전열관)의 출구를, 상측 또는 하측에 배치된 다른 제2 전열관(72f)(제2 하류측 전열관)의 출구 및 제3 전열관(73f)(제3 하류측 전열관)의 출구에 인접하도록 배치하고 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기(24)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71a)(제1 상류측 전열관)의 입구를, 상측 또는 하측에 배치된 다른 제1 전열관(71e)(제1 상류측 전열관)의 입구에 인접하도록 배치하고 있다.
구체적으로는, 본 변형예의 실내 열교환기(42)는 3열 2단의 전열관이 접속됨으로써 구성된 제1 냉매 경로와 다른 3열 2단의 전열관이 접속됨으로써 구성된 제2 냉매 경로를 교대로 복수단(도 23에 있어서는 3개만을 도시)을 갖고 있다. 제1 냉매 경로는, 여기에서는 변형예 6의 실내 열교환기(42)를 구성하는 냉매 경로와 동일하다(도 17 및 도 18 참조). 제2 냉매 경로는 제1 전열관(71) 중 액냉매관(91)에 접속되고, 또한 제1 냉매 경로를 구성하는 제1 전열관(71a)의 1단 하측에 배치된 제1 전열관(71e)을 갖고 있다. 제1 전열관(71e)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제1 전열관(71e)의 1단 하측에 배치된 제1 전열관(71)인 제1 전열관(71f)에 U자부(71c)(도 6 참조)를 통하여 접속되어 있다. 제1 전열관(71f)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 열간 분기부(71d)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는 냉방 시에 제1 전열관(71b)을 통과한 냉매를 2개로 분기하는 부분이다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 한쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제2 전열관(72) 중 제1 전열관(71f)의 상측에 배치된 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72e)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 다른쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 제3 전열관(73) 중 제2 전열관(72e)의 상측에 배치된 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73e)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는, 도 24에 도시한 바와 같이, 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분이다. 여기에서는 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분과 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 접속 위치는, 제2 전열관(72)로부터의 유로 길이와 제3 전열관(73)으로부터의 유로 길이가 동일해지게 설정되어 있다. 제2 전열관(72e)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제2 전열관(72e)의 1단 하측에 배치되고, 또한 제1 냉매 경로를 구성하는 제2 전열관(72b)의 1단 상측에 배치된 제2 전열관(72)인 제2 전열관(72f)에 U자부(72c)(도 6 참조)를 통하여 접속되어 있다. 제3 전열관(73e)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제3 전열관(73e)의 1단 하측에 배치되고, 또한 제1 냉매 경로를 구성하는 제3 전열관(73b)의 1단 상측에 배치된 제3 전열관(73)인 제3 전열관(73f)에 U자부(73c)(도 6 참조)를 통하여 접속되어 있다. 제2 전열관(72f)은 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 제3 전열관(73b)은 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다. 여기에서는 전열관(71e, 71f)은 U자부(71c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다. 또한, 전열관(72e, 72f)은 U자부(72c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다. 또한, 전열관(73e, 73f)은 U자부(73c)를 포함하는 헤어핀 형상으로 구부린 1개의 전열관으로서 구성되어 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는 온도가 높아지는 제2 전열관(72b, 72f)(제2 하류측 전열관) 및 제3 전열관(73b, 73f)(제3 하류측 전열관)이 전열 핀(81, 82, 83) 상에 모여 배치되고, 온도가 낮아지는 제1 전열관(71a, 71e)(제1 상류측 전열관)이 전열 핀(81, 82, 83) 상에 모여 배치되게 된다. 그리고, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 전열 핀(81, 82, 83)을 통하여 제2 전열관(72b, 72f)(제2 하류측 전열관) 및 제3 전열관(73b, 73f)(제3 하류측 전열관)의 온열이 전열 핀(81, 82, 83)의 다른 부분에 전해지기 어려워지고, 난방 시에 전열 핀(81, 82, 83)을 통하여 제1 전열관(71a, 71e)(제1 상류측 전열관)의 냉열이 전열 핀(81, 82, 83)의 다른 부분에 전해지기 어려워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는, 전열 핀(81, 82, 83)을 통한 열전도에 의해 냉방 시 및 난방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율의 저하가 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있다.
<제2 실시 형태에 관한 실내 열교환기>
(1) 실내 열교환기의 구조
본 실시 형태에 관한 실내 열교환기(42)는, 제1 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와 마찬가지로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관(71, 72, 73)을 상하 방향을 향하여 다단으로 배치함과 함께, 고성능화를 도모하기 위하여 원심 송풍기로서의 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열된 구조를 채용하고 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 실내 열교환기(42)는, 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와는 액냉매관(91), 가스 냉매관(92, 93) 및 냉매 경로의 구성이 상이하지만, 그 밖의 구성에 대해서는 제1 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
액측 접속관(51)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되는 분류기(52)가 접속되어 있다. 분류기(52)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제1 전열관(71)에 접속되는 복수(도 25에 있어서는 6개만을 도시)의 액냉매관(91)이 접속되어 있다. 여기에서는 액냉매관(91)은 모세관 튜브로 이루어진다.
가스측 접속관(61)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되는 헤더(62)가 접속되어 있다. 헤더(62)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제2 전열관(72)에 접속되는 복수(도 25에 있어서는 6개만을 도시)의 2열측 가스 냉매관(92)과, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 3열째의 전열관(72)에 접속되는 복수(도 25에 있어서는 6개만을 도시)의 3열측 가스 냉매관(93)이 접속되어 있다.
실내 열교환기(42)는 3열 1단의 전열관(71, 72, 73)이 접속됨으로써 구성된 냉매 경로를 복수단(도 25에 있어서는 6개만을 도시) 갖고 있다. 각 냉매 경로는 액냉매관(91)에 접속되는 제1 전열관(71)을 갖고 있다. 제1 전열관(71)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 열간 분기부(71d)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는 냉방 시에 제1 전열관(71)을 통과한 냉매를 2개로 분기하는 부분이다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 한쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제1 전열관(71)의 상측에 배치된 제2 전열관(72)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)의 분기 중 다른쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제2 전열관(72)의 하측에 배치된 제3 전열관(73)에 접속되어 있다. 열간 분기부(71d)는, 도 26에 도시한 바와 같이, 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분이다. 여기에서는 제1 전열관(71)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분과 제2 전열관(72)과 제3 전열관(73)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 접속 위치는, 제2 전열관(72)으로부터의 유로 길이와 제3 전열관(73)으로부터의 유로 길이가 동일해지도록 설정되어 있다. 제2 전열관(72)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 제3 전열관(73b)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 냉매의 증발기로서 기능하는 경우에는, 냉방 시의 냉매 입구로서의 액측 접속관(51) 및 분류기(52)를 통하여 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 1열째의 전열관(71) 중 하나인 제1 전열관(71)에 보내진다. 제1 전열관(71)에 보내진 냉매는, 제1 전열관(71)을 통과한 후에, 제1 전열관(71)의 출구에 있어서, 열간 분기부(71d)에 의해 2열째의 전열관(72) 중 하나인 제2 전열관(72)과 3열째의 전열관(73) 중 하나인 제3 전열관(73)으로 분기된다. 그리고, 제2 전열관(72)에 보내진 냉매는, 제2 전열관(72)을 통과한 후에, 제2 전열관(72)의 출구로부터 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 제3 전열관(73)에 보내진 냉매는, 제3 전열관(73)을 통과한 후에, 제3 전열관(73)의 출구로부터 3열측 가스측 냉매관(93)에 보내진다. 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 냉방 시의 냉매 출구로서의 헤더(62) 및 가스측 접속관(61)에 보내진다.
또한, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 난방 시에 냉매의 응축기로서 기능하는 경우에는, 난방 시의 냉매 입구로서의 가스측 접속관(61) 및 헤더(62)를 통하여 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 2열째의 제2 전열관(72) 중 하나인 제2 전열관(72) 및 3열째의 제3 전열관(73) 중 하나인 제3 전열관(73)에 보내진다. 제2 전열관(72)에 보내진 냉매는 제2 전열관(72)을 통과한다. 제3 전열관(73)에 보내진 냉매는 제3 전열관(73)을 통과한다. 제2 전열관(72)을 통과한 냉매 및 제3 전열관(73)을 통과한 냉매는, 열간 분기부(71d)에 의해 제2 전열관(72)의 출구 및 제3 전열관(73)의 출구에 있어서 합류하여, 1열째의 제1 전열관(71) 중 하나인 제1 전열관(71)에 보내진다. 그리고, 제1 전열관(71)에 보내진 냉매는, 제1 전열관(71)을 통과한 후에, 액냉매관(91)에 보내진다. 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 난방 시의 냉매 출구로서의 분류기(52) 및 액측 접속관(51)에 보내진다.
(2) 실내 열교환기를 갖는 실내 유닛의 특징
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)에는 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관(91)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관(71)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관(92)이 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관(72)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 나머지인 3열측 가스 냉매관(93)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관(73)에 접속된 구조를 갖고 있다.
이로 인해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 일부가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기보다도 온도가 높은 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 나머지가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 3열측 가스 냉매관(93)에 보내진다. 그리고, 2열측 가스 냉매관(92)을 통과한 냉매와 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매가 합류하여, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오게 된다. 여기서, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도는, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기의 온도의 영향을 받기 때문에, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도보다도 커지기 쉽다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가, 모든 가스 냉매관(92, 93)을 3열째의 전열관(73)에 접속한 구조를 채용한 경우에 비하여 커지기 쉬워져, 냉방 시의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실내 유닛(4)에서는 난방 시에 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매가 모두, 가장 온도가 낮은 1열째의 전열관(71)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 액냉매관(91)에 보내진다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 작아지기 어려워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도를 작아지기 어렵게 함과 함께, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도를 커지기 쉽게 하여, 난방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율의 저하를 억제하면서, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
(B)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)이, 대응하는 전열관(71, 72, 73)의 길이 방향 일단부에 접속되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)의 전열관(71, 72, 73)에의 접속 작업을 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 조립성이 향상된다.
(C)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 1열째의 전열관(71)의 출구까지 보내진 냉매를 2열째의 전열관(72)과 3열째의 전열관(73)으로 분기하는 열간 분기부(71d)를 갖고 있다. 그리고, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 2열째의 전열관(72)의 출구는, 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 또한, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 3열째의 전열관(73)의 출구는, 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다.
이 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 1열째의 전열관(71)에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를, 2열째의 전열관(72)과 3열째의 전열관(73)으로 분기하여 보내도록 하고 있기 때문에, 가스 리치의 상태로 된 냉매의 유속의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)에서는 난방 시에 2열째의 전열관(72)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매와 3열째의 전열관(73)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매를 합류시켜 1열째의 전열관(71)에 보내게 되므로, 액 리치의 상태로 된 냉매의 유속을 증가시켜 1열째의 전열관(71)에서의 열전달률을 증가시킬 수 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 열간 분기부(71d)에 의해 냉매의 흐름을 분기함으로써 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다. 특히, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 큰 가스 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열째의 전열관(72) 및 3열째의 전열관(73)에서의 냉매의 유속의 증가를 억제하도록 하고 있기 때문에, 효과적으로 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 작은 액 리치의 상태의 냉매가 흐르는 1열째의 전열관(71)에서의 냉매의 유속을 증가시켜 열전달률을 증가시키도록 하고 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(D)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉매가 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부로부터 타단부로 향한 후에, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부에 있어서, 열간 분기부(71d)에 있어서 분기 또는 합류하여 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 냉매가 흐르는 경로는 실내 열교환기(42)를 길이 방향으로 1왕복하는 것뿐인 짧은 것으로 된다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있고, 또한 난방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(3) 변형예 1
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 25 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 제2 전열관(72)과, 제2 전열관(72)의 하측에 배치된 제3 전열관(73)에 접속되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72)을 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73)보다도 하측에 배치하도록 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 중력의 작용에 의해 제3 전열관(73)보다도 제2 전열관(72)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(4) 변형예 2
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 25 참조)에서는, 열간 분기부(71d)가, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(72)의 출구부터 제2 전열관(72)의 입구까지의 유로 길이와, 제1 전열관(72)의 출구부터 제3 전열관(73)의 입구까지의 유로 길이가 동일해지도록 형성되어 있다.
이에 대해, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 29 및 도 30에 도시한 바와 같이, 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71)의 출구부터 제2 전열관(72)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71)의 출구부터 제3 전열관(73)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다. 보다 구체적으로는, 본 변형예에서는 열간 분기부(71d)를, 도 30에 도시한 바와 같이, 제1 전열관(71)과 제2 전열관(72)을 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 제3 전열관(73)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분으로 하고 있다.
이로 인해, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 제1 전열관(71)의 출구로부터 열간 분기부(71d)를 통하여 입구에 이르기까지의 유로 저항이 작은 제2 전열관(72)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워진다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
(5) 변형예 3
상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 25 참조)에 대하여, 변형예 1의 특징 및 변형예 2의 특징을 조합하여 적용하여도 된다.
즉, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 도 31 및 도 32에 도시한 바와 같이, 변형예 1과 마찬가지로 열간 분기부(71d)가 접속되는 제2 전열관(72)을, 열간 분기부(71d)가 접속되는 제3 전열관(73)보다도 하측에 배치하고 있다. 나아가, 본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 변형예 2와 마찬가지로 열간 분기부(71d)를, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 제1 전열관(71)의 출구부터 제2 전열관(72)의 입구까지의 유로 길이보다도, 제1 전열관(71)의 출구부터 제3 전열관(73)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성하고 있다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 변형예 1의 작용 효과 및 변형예 2의 작용 효과의 양쪽을 얻을 수 있다.
<제3 실시 형태에 관한 실내 열교환기>
(1) 실내 열교환기의 구조
본 실시 형태에 관한 실내 열교환기(42)는, 제1 실시 형태 및 그 변형예나 제2 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와 마찬가지로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관(71, 72, 73)을 상하 방향을 향하여 다단으로 배치함과 함께, 고성능화를 도모하기 위하여 원심 송풍기로서의 실내 팬(41)으로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열된 구조를 채용하고 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 실내 열교환기(42)는, 도 33에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태 및 그 변형예나 제2 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와는 액냉매관(91), 가스 냉매관(92, 93) 및 냉매 경로의 구성이 상이하지만, 그 밖의 구성에 대해서는 제1 실시 형태 및 그 변형예나 제2 실시 형태 및 그 변형예에 관한 실내 열교환기(42)와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
액측 접속관(51)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되는 분류기(52)가 접속되어 있다. 분류기(52)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제1 전열관(71) 중 하나인 2열측 전열관(71a)에, 접속되는 액냉매관(91)인 2열측 액냉매관(91a)(도 33에 있어서는 3개만을 도시)이 접속되어 있다. 또한, 분류기(52)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 2열측 전열관(71a)과는 다른 제1 전열관(71)인 3열측 전열관(71b)에, 접속되는 액냉매관(91)인 3열측 액냉매관(91b)(도 33에 있어서는 3개만을 도시)이 접속되어 있다. 여기에서는 2열측 액냉매관(91a) 및 3열측 액냉매관(91b)은 모세관 튜브로 이루어진다.
가스측 접속관(61)에는 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 출구로 되고, 또한 난방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 응축기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구로 되는 헤더(62)가 접속되어 있다. 헤더(62)에는 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 제2 전열관(72)에 접속되는 복수(도 33에 있어서는 6개만을 도시)의 2열측 가스 냉매관(92)과, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 실내 열교환기(42)의 3열째의 전열관(72)에 접속되는 복수(도 33에 있어서는 6개만을 도시)의 3열측 가스 냉매관(93)이 접속되어 있다.
실내 열교환기(42)는 2열 2단의 전열관(71, 72)이 접속됨으로써 구성된 제1 냉매 경로와, 2열 2단의 전열관(71, 73)이 접속됨으로써 구성된 제2 냉매 경로를 갖고 있다. 제1 냉매 경로와 제2 냉매 경로는 교대로 복수단(도 33에 있어서는 각 3개만을 도시) 배치되어 있다. 제1 냉매 경로는 제1 전열관(71) 중 2열측 액냉매관(91a)에 접속되는 2열측 전열관(71a)을 갖고 있다. 2열측 전열관(71a)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 2열 내 분기부(71g)에 접속되어 있다. 2열 내 분기부(71g)는 냉방 시에 2열측 전열관(71a)을 통과한 냉매를 2개로 분기하는 부분이다. 2열 내 분기부(71g)의 분기 중 한쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 2열측 전열관(71a)의 1단 상측에 배치된 제2 전열관(72)에 접속되어 있다. 2열 내 분기부(71g)의 분기 중 다른쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 2열측 전열관(71a)의 1단 하측에 배치된 제2 전열관(72)에 접속되어 있다. 2열 내 분기부(71d)는, 도 34에 도시한 바와 같이, 2개의 제2 전열관(72) 사이를 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 2열측 전열관(71a)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분이다. 2개의 제2 전열관(72)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 각각 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있다. 제2 냉매 경로는 제1 전열관(71) 중 3열측 액냉매관(91b)에 접속되는 3열측 전열관(71b)을 갖고 있다. 3열측 전열관(71b)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 3열 내 분기부(71h)에 접속되어 있다. 3열 내 분기부(71h)는 냉방 시에 3열측 전열관(71b)을 통과한 냉매를 2개로 분기하는 부분이다. 3열 내 분기부(71h)의 분기 중 한쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 3열측 전열관(71b)의 2단 상측에 배치된 제3 전열관(73)에 접속되어 있다. 3열 내 분기부(71h)의 분기 중 다른쪽은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부측에 있어서, 3열측 전열관(71b)과 동일한 단에 배치된 제3 전열관(73)에 접속되어 있다. 3열 내 분기부(71h)는, 도 34에 도시한 바와 같이, 2개의 제3 전열관(73) 사이를 연결하는 U자 형상의 관 부분의 중간부에 3열측 전열관(71b)으로부터 연장되는 U자 형상의 관 부분의 단부를 연결한 형상을 갖는 관 부분이다. 2개의 제3 전열관(73)은, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 있어서, 각각 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 냉매의 증발기로서 기능하는 경우에는, 냉방 시의 냉매 입구로서의 액측 접속관(51) 및 분류기(52)를 통하여 복수의 액냉매관(91)의 일부인 2열측 액냉매관(91a)을 통과한 냉매는, 1열째의 전열관(71) 중 하나인 2열측 전열관(71a)에 보내진다. 2열측 전열관(71a)에 보내진 냉매는, 2열측 전열관(71a)을 통과한 후에, 2열측 전열관(71a)의 출구에 있어서, 2열 내 분기부(71g)에 의해 2개의 2열째의 제2 전열관(72)으로 분기된다. 그리고, 2개의 제2 전열관(72)에 보내진 냉매는, 각 제2 전열관(72)을 통과한 후에, 각 제2 전열관(72)의 출구로부터 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 냉방 시의 냉매 입구로서의 액측 접속관(51) 및 분류기(52)를 통하여 복수의 액냉매관(91)의 나머지인 3열측 액냉매관(91b)을 통과한 냉매는, 2열측 전열관(71a)과는 다른 1열째의 전열관(71)인 3열측 전열관(71b)에 보내진다. 3열측 전열관(71b)에 보내진 냉매는, 3열측 전열관(71b)을 통과한 후에, 3열측 전열관(71b)의 출구에 있어서, 3열 내 분기부(71h)에 의해 2개의 3열째의 제3 전열관(73)으로 분기된다. 그리고, 2개의 제3 전열관(73)에 보내진 냉매는, 각 제3 전열관(73)을 통과한 후에, 각 제3 전열관(73)의 출구로부터 3열측 가스 냉매관(93)에 보내진다. 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 냉방 시의 냉매 출구로서의 헤더(62) 및 가스측 접속관(61)에 보내진다.
또한, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 난방 시에 냉매의 응축기로서 기능하는 경우에는, 난방 시의 냉매 입구로서의 가스측 접속관(61) 및 헤더(62)를 통하여 2열측 가스 냉매관(92)을 통과한 냉매는, 2개의 2열째의 제2 전열관(72)에 보내진다. 2개의 제2 전열관(72)을 통과한 냉매는, 2열 내 분기부(71g)에 의해 2개의 제2 전열관(72)의 출구에 있어서 합류하여, 1열째의 제1 전열관(71) 중 하나인 2열측 전열관(71a)에 보내진다. 그리고, 2열측 전열관(71a)에 보내진 냉매는, 2열측 전열관(71a)을 통과한 후에, 2열측 액냉매관(91a)에 보내진다. 또한, 난방 시의 냉매 입구로서의 가스측 접속관(61) 및 헤더(62)를 통하여 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매는, 2개의 3열째의 제3 전열관(73)에 보내진다. 2개의 제3 전열관(73)을 통과한 냉매는, 3열 내 분기부(71h)에 의해 2개의 제3 전열관(72)의 출구에 있어서 합류하여, 2열측 전열관(71a)과는 다른 1열째의 전열관(71)인 3열측 전열관(71b)에 보내진다. 그리고, 3열측 전열관(71b)에 보내진 냉매는, 3열측 전열관(71b)을 통과한 후에, 3열측 액냉매관(91b)에 보내진다. 그리고, 2열측 액냉매관(91a)을 통과한 냉매 및 3열측 액냉매관(91b)을 통과한 냉매는, 난방 시의 냉매 출구로서의 분류기(52) 및 액측 접속관(51)에 보내진다.
(2) 실내 열교환기를 갖는 실내 유닛의 특징
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치로서의 실내 유닛(4)에는 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 실내 열교환기(42)의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관(91)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관(71)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관(92)이 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관(72)에 접속된 구조를 갖고 있다. 또한, 이 실내 열교환기(42)는, 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 나머지인 3열측 가스 냉매관(93)이 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관(73)에 접속된 구조를 갖고 있다.
이로 인해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 일부가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기보다도 온도가 높은 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 2열측 가스 냉매관(92)에 보내진다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는, 냉방 시에 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매의 나머지가, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 3열측 가스 냉매관(93)에 보내진다. 그리고, 2열측 가스 냉매관(92)을 통과한 냉매와 3열측 가스 냉매관(93)을 통과한 냉매가 합류하여, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오게 된다. 여기서, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도는, 2열째의 전열관(72)을 가로지르는 공기의 온도의 영향을 받기 때문에, 3열째의 전열관(73)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후의 냉매의 과열도보다도 커지기 쉽다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가, 모든 가스 냉매관(92, 93)을 3열째의 전열관(73)에 접속한 구조를 채용한 경우에 비하여 커지기 쉬워져, 냉방 시의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실내 유닛(4)에서는 난방 시에 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 입구로부터 유입되는 냉매가 모두, 가장 온도가 낮은 1열째의 전열관(71)을 가로지르는 공기와 열교환을 행한 직후에 액냉매관(91)에 보내진다.
이에 의해, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 작아지기 어려워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 이 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도를 작아지기 어렵게 함과 함께, 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도를 커지기 쉽게 하여, 난방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율의 저하를 억제하면서, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
(B)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)이, 대응하는 전열관(71, 72, 73)의 길이 방향 일단부에 접속되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는, 액냉매관(91), 2열측 가스 냉매관(92) 및 3열측 가스 냉매관(93)의 전열관(71, 72, 73)에의 접속 작업을 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부측에 집약하여 행할 수 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 조립성이 향상된다.
(C)
본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 냉매의 일부를 2열측 액냉매관(91a)을 통하여 2열측 냉매관(71a)에 보내고, 2열측 전열관(71a)에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를 2개의 2열째의 전열관(72)으로 분기하여 보내도록 하고, 냉매의 나머지를 3열측 액냉매관(91b)을 통하여 3열측 냉매관(71b)에 보내고, 3열측 전열관(71b)에서의 공기와의 열교환에 의해 가스 리치의 상태로 된 냉매를 2개의 3열째의 전열관(73)으로 분기하여 보내도록 하고 있기 때문에, 가스 리치의 상태로 된 냉매의 유속의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 난방 시에 2개의 2열째의 전열관(72)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매와 2개의 3열째의 전열관(73)에서의 공기와의 열교환에 의해 액 리치의 상태로 된 냉매를 합류시켜 2열측 전열관(71a)이나 3열측 전열관(71b)에 보내게 되므로, 액 리치의 상태로 된 냉매의 유속을 증가시켜 2열측 전열관(71a)이나 3열측 전열관(71b)에서의 열전달률을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 실내 열교환기(42)에서는, 냉방 시에 냉매를 1열째의 전열관(71)을 통과시키기 전의 액냉매관(91)의 단계에서, 2열측 액냉매관(91a)과 3열측 액냉매관(91b)으로 분기하고 있다.
나아가, 이 실내 열교환기(42)에서는, 냉매가 실내 열교환기(42)의 길이 방향 일단부로부터 타단부로 향한 후에, 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부에 있어서, 열 내 분기부(71g, 71h)에 있어서 분기 또는 합류하여 실내 열교환기(42)의 길이 방향 타단부부터 일단부까지 되짚어 흐른다. 이로 인해, 냉매가 흐르는 경로는 실내 열교환기(42)를 길이 방향으로 1왕복하는 것뿐인 짧은 것으로 된다.
이에 의해, 본 실시 형태의 실내 유닛(4)에서는 2열 내 분기부(71g)나 3열 내 분기부(71h)에 의해 냉매의 흐름을 분기함으로써 압력 손실의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다. 특히, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 큰 가스 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열째의 전열관(72) 및 3열째의 전열관(73)에서의 냉매의 유속의 증가를 억제하도록 하고 있기 때문에, 효과적으로 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 실내 유닛(4)에서는 압력 손실에 대한 영향이 작은 액 리치의 상태의 냉매가 흐르는 2열측 전열관(71a)이나 3열측 전열관(71b)에서의 냉매의 유속을 증가시켜 열전달률을 증가시키도록 하고 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 난방 시의 냉매 출구에서의 과냉각도가 커지기 쉬워져, 난방 시의 열교환 효율의 저하를 더 억제할 수 있다.
(3) 변형예 1
본 변형예의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)에서는, 상기의 실내 유닛(4)을 구성하는 실내 열교환기(42)(도 33 참조)에 있어서, 3열측 액냉매관(71b)의 관내 직경을, 3열측 액냉매관(71b)의 1단 상측 또는 1단 하측에 인접하는 2열측 액냉매관(71a)의 관내 직경보다도 작게 하거나, 또한 3열측 액냉매관(71b)의 관 길이를 3열측 액냉매관(71b)의 1단 상측 또는 1단 하측에 인접하는 2열측 액냉매관(71a)의 관 길이보다도 길게 하고 있다.
이로 인해, 본 변형예의 실내 열교환기(42)에서는 냉방 시에 유로 저항이 작은 2열측 액냉매관(71a)에 냉매가 많이 흐르기 쉬워지기 때문에, 3열째의 전열관(73)보다도 2열째의 전열관(72)에 냉매가 많이 흐르게 된다.
이에 의해, 본 변형예의 실내 유닛(4)에서는 실내 열교환기(42)의 냉방 시의 냉매 출구로부터 나오는 냉매의 과열도가 커지기 쉬워져, 냉방 시의 실내 열교환기(42)의 열교환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태 및 그 변형예에 대하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은 이들 실시 형태 및 그 변형예에 한정되는 것이 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
(A)
예를 들어, 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서는 천장 매립형의 천장 설치형 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 장치 전체가 천장의 하방에 배치되는 천장 현수형이라고 불리는 형식의 천장 설치형 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 된다.
구체적으로는, 도 35 및 도 36에 도시하는 실내 유닛(104)에 본 발명을 적용할 수 있다.
실내 유닛(104)은 내부에 각종 구성 기기를 수납하는 케이싱(131)을 갖고 있다. 케이싱(131)은 그 천장면이 공조실의 천장면에 접한 상태에서 공조실 내에 현수되도록 배치되어 있다. 실내 유닛(104)은 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로, 액냉매 연락관(도시하지 않음) 및 가스 냉매 연락관(도시하지 않음)을 통하여 실외 유닛(도시하지 않음)에 접속됨으로써, 증기 압축식의 냉매 회로(도시하지 않음)를 구성하고 있다.
케이싱(131)은 그 평면에서 보아 대략 사각 형상의 상자 형상체이며, 대략 사각형의 천장판(133)과, 천장판(133)의 주연부로부터 하방으로 연장되는 측판(134)과, 대략 사각형의 저판(132)을 갖고 있다. 천장판(133)은 실내 열교환기(142)(후술함)와 냉매 연락관(도시하지 않음)을 접속하기 위한 액측 접속관(51) 및 가스측 접속관(61)이 관통하는 부분을 구성하고 있다. 측판(134)은 천장판(133) 및 저판(134)의 각 변에 대응하는 측판(134a, 134b, 134c, 134d)으로 구성되어 있다. 각 측판(134a, 134b, 134c, 134d)에는 분출구(136a, 136b, 136c, 136d)가 형성되어 있다. 각 분출구(136a, 136b, 136c, 136d)에는 공조실 내에 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 수평 플랩(139a, 139b, 139c, 139d)이 설치되어 있다. 저판(132)에는 그 대략 중앙에 공조실 내의 공기를 흡입하는 흡입구(135)가 형성되어 있다. 흡입구(135)는 대략 사각 형상의 개구이다.
케이싱(131)의 내부에는 주로 공조실 내의 공기를 흡입구(135)를 통하여 케이싱(131) 내에 흡입하여 분출구(136a, 136b, 136c, 136d)를 통하여 케이싱(131) 내로부터 분출하는 원심 송풍기로서의 실내 팬(141)과, 실내 열교환기(142)가 배치되어 있다.
실내 팬(141)은 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서의 실내 팬(41)과 마찬가지의 구성이며, 하방으로부터 공기를 흡입하여, 평면에서 볼 때의 외주측을 향하여 분출할 수 있다.
실내 열교환기(142)는 평면에서 볼 때의 실내 팬(141)의 외주측에 배치된 핀 튜브형 열교환기이다. 보다 구체적으로는, 실내 열교환기(142)는 실내 팬(141)의 주위를 둘러싸도록 구부러져 배치되어 있고, 소정 간격을 두고 배치된 다수의 전열 핀과, 이들 전열 핀을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수의 전열관을 갖는 크로스 핀형이라고 불리는 핀 튜브형 열교환기이다. 실내 열교환기(142)의 액측은 액측 접속관(51)을 통하여 액냉매 연락관(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 실내 열교환기(141)의 가스측은 가스측 접속관(61)을 통하여 가스 냉매 연락관(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고, 실내 열교환기(142)는, 냉방 시에는 냉매의 증발기로서, 난방 시에는 냉매의 응축기로서 기능하도록 되어 있다. 이에 의해, 실내 열교환기(142)는 실내 팬(141)으로부터 분출된 공기와 열교환을 행하여, 냉방 시에는 공기를 냉각하고, 난방 시에는 공기를 가열할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 실내 열교환기(142)의 구성은 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서의 실내 열교환기(42)와 마찬가지이다. 따라서, 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서의 실내 열교환기(42) 및 열교환부(42a, 42b, 42c)를 실내 열교환기(142) 및 열교환부(142a, 142b, 142c)로 갈음하고, 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 실내 열교환기(142)의 하측에는, 실내 열교환기(142)에 있어서 공기 중의 수분이 응축되어 발생하는 드레인수를 받기 위한 드레인 팬(140)이 배치되어 있다. 드레인 팬(140)은 케이싱(131)의 하부에 장착되어 있다.
그리고, 이러한 천장 현수형의 실내 유닛(104)에 있어서도, 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(B)
또한, 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서는, 평면에서 볼 때의 흡입구의 주위를 둘러싸도록 분출구가 형성된 멀티 플로우형이라고 불리는 천장 설치형 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 평면에서 볼 때의 흡입구의 양측에 분출구가 형성된 더블 플로우형이라고 불리는 형식의 천장 설치형 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 된다.
구체적으로는, 도 37 및 도 38에 도시하는 실내 유닛(204)에 본 발명을 적용할 수 있다.
실내 유닛(204)은 내부에 각종 구성 기기를 수납하는 케이싱(231)을 갖고 있다. 케이싱(231)은, 케이싱 본체(231a)와, 케이싱 본체(231a)의 하측에 배치된 화장 패널(232)로 구성되어 있다. 케이싱 본체(231a)는, 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로 공조실의 천장에 형성된 개구에 삽입되어 배치되어 있다. 그리고, 화장 패널(232)은, 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로 천장의 개구에 끼워 넣어지도록 배치되어 있다. 실내 유닛(204)은, 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로 액냉매 연락관(5) 및 가스 냉매 연락관(6)을 통하여 실외 유닛(도시하지 않음)에 접속됨으로써, 증기 압축식의 냉매 회로(도시하지 않음)를 구성하고 있다.
케이싱 본체(231a)는 그 평면에서 보아 대략 사각 형상의 하면이 개구된 상자 형상체이며, 대략 사각 형상의 천장판(233)과, 천장판(233)의 주연부로부터 하방으로 연장되는 측판(234)을 갖고 있다. 측판(234)은 천장판(233)의 긴 변에 대응하는 측판(234a, 234b)과, 천장판(233)의 짧은 변에 대응하는 측판(234c, 234d)으로 구성되어 있다. 측판(234d)은 실내 열교환기(242)(후술함)와 냉매 연락관(5, 6)을 접속하기 위한 액측 접속관(51) 및 가스측 접속관(61)이 관통하는 부분을 구성하고 있다.
화장 패널(232)은 평면에서 보아 대략 사각 형상의 판 형상체이며, 주로 케이싱 본체(231a)의 하단부에 고정된 패널 본체(232a)로 구성되어 있다. 패널 본체(232a)는, 공조실 내의 공기를 흡입하는 흡입구(235)와, 그 2개의 긴 변을 따라 형성된 공조실 내에 공기를 분출하는 분출구(236a, 236b)를 갖고 있다. 흡입구(235)는 분출구(236a)와 분출구(236b)의 사이에 끼워지도록 형성되어 있다.
케이싱 본체(231a)의 내부에는, 주로 공조실 내의 공기를 화장 패널(232)의 흡입구(235)를 통하여 케이싱 본체(231a) 내에 흡입하여 화장 패널(232)의 분출구(236a, 236b)를 통하여 케이싱 본체(231a) 내로부터 분출하는 원심 송풍기로서의 실내 팬(241)과, 실내 열교환기(242)가 배치되어 있다.
실내 팬(241)은 케이싱 본체(231a) 내의 대략 중앙에 설치된 팬 모터(241a)와, 팬 모터(241a)에 연결되어 회전 구동되는 복수(여기서는 2개)의 임펠러(241b)를 갖고 있다. 각 임펠러(241b)는 양쪽 흡입형의 멀티블레이드 임펠러이며, 각 임펠러(241b)를 수용하는 스크롤 케이싱(241c) 내에 공기를 흡입하여, 스크롤 케이싱(241c)의 분출 개구(241d)로부터 분출할 수 있다.
실내 열교환기(242)는 평면에서 볼 때의 실내 팬(241)의 외주측에 배치된 핀 튜브형 열교환기이다. 보다 구체적으로는, 실내 열교환기(242)는 대략 천장판(233)의 2개의 긴 변을 따라 배치된 실내 열교환기(243, 244)를 갖고 있다. 실내 열교환기(243, 244)는 소정 간격을 두고 배치된 다수의 전열 핀과, 이들 전열 핀을 판 두께 방향으로 관통한 상태에서 설치된 복수의 전열관을 갖는 크로스 핀형이라고 불리는 핀 튜브형 열교환기이다. 제1 실내 열교환기(243)의 양단부는 제2 실내 열교환기(244)측을 향하여 구부러져 있고, 제2 실내 열교환기(244)의 양단부는 제1 실내 열교환기(243)측을 향하여 구부러져 있다. 즉, 실내 열교환기(242) 전체적으로는 실내 팬(241)의 주위를 둘러싸도록 구부러져 배치되어 있게 된다. 실내 열교환기(242)의 액측은 각 실내 열교환기(243, 244)의 액측이 분류기(52)에 있어서 합류한 후에, 액측 접속관(51)을 통하여 액냉매 연락관(5)에 접속되어 있고, 실내 열교환기(241)의 가스측은 각 실내 열교환기(243, 244)의 가스측이 헤더(62)에 있어서 합류한 후에, 가스측 접속관(61)을 통하여 가스 냉매 연락관(6)에 접속되어 있다. 그리고, 실내 열교환기(242)는, 냉방 시에는 냉매의 증발기로서, 난방 시에는 냉매의 응축기로서 기능하도록 되어 있다. 이에 의해, 실내 열교환기(242)는 실내 팬(141)으로부터 분출된 공기와 열교환을 행하여, 냉방 시에는 공기를 냉각하고, 난방 시에는 공기를 가열할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 실내 열교환기(242)의 구성은 분류기(52) 및 헤더(62)에 의해 접속된 2개의 실내 열교환기(243, 244)로 이루어지는 점을 제외하고는, 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서의 실내 열교환기(42)와 마찬가지이다. 따라서, 상기의 실시 형태 및 그 변형예에서의 실내 열교환기(42) 및 열교환부(42a, 42b, 42c)를 실내 열교환기(242)(즉, 실내 열교환기(243, 244)) 및 열교환부(242a, 242b, 242c)로 갈음하고, 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 실내 열교환기(242)의 하측에는, 실내 열교환기(242)에 있어서 공기 중의 수분이 응축되어 발생하는 드레인수를 받기 위한 드레인 팬(240)이 배치되어 있다. 드레인 팬(140)은 케이싱 본체(231a)의 하부에 장착되어 있다. 또한, 드레인 팬(240)에는 화장 패널(232)의 분출구(236a, 236b)에 연통되는 분출 구멍(240a, 240b)과, 화장 패널(232)의 흡입구(235)에 연통하면서 실내 팬(241)을 수용하는 흡입 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
그리고, 이러한 더블 플로우형의 실내 유닛(204)에 있어서도 상기의 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
<산업상 이용가능성>
본 발명은 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기가, 평면에서 볼 때의 원심 송풍기의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치에 널리 적용 가능하다.
4, 104, 204: 실내 유닛(천장 설치형 공기 조화 장치)
41, 141, 241: 실내 팬(원심 송풍기)
42, 142, 242: 실내 열교환기
71: 제1 전열관
71a, 71e: 제1 상류측 전열관, 2열측 전열관
71b, 71f: 제1 하류측 전열관, 3열측 전열관
71d: 열간 분기부
71g: 2열 내 분기부
71h: 3열 내 분기부
72: 제2 전열관
72a, 72e: 제2 상류측 전열관
72b, 72f: 제2 하류측 전열관
73: 제3 전열관
73a, 73e: 제3 상류측 전열관
73b, 73f: 제3 하류측 전열관
91: 액냉매관
91a: 2열측 액냉매관
91b: 3열측 액냉매관
92: 2열측 가스 냉매관
93: 3열측 가스 냉매관

Claims (15)

  1. 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기(42, 142, 242)가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기(41, 141, 241)의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치이며,
    상기 실내 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관(71, 72, 73)이 상하 방향을 향하여 다단으로, 또한 상기 원심 송풍기로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열되어 있고, 냉방 시에 상기 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 실내 열교환기의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관(91)이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관에 접속되어 있고, 냉방 시에 상기 실내 열교환기의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관에 접속되어 있고, 상기 복수의 가스 냉매관의 나머지인 3열측 가스 냉매관이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관에 접속된 구조를 가지며,
    상기 실내 열교환기(42, 142, 242)는 냉방 시에 상기 1열째의 전열관(71)의 출구까지 보내진 냉매를 상기 2열째의 전열관(72)과 상기 3열째의 전열관(73)으로 분기하는 열간 분기부(71d)를 갖고 있고,
    냉방 시에 상기 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 2열째의 전열관의 출구는, 상기 2열측 가스 냉매관(92)에 접속되어 있고,
    냉방 시에 상기 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 3열째의 전열관의 출구는, 상기 3열측 가스 냉매관(93)에 접속되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  2. 제1항에 있어서, 상기 액냉매관(91), 상기 2열측 가스 냉매관(92) 및 상기 3열측 가스 냉매관(93)은, 상기 대응하는 전열관(71, 72, 73)의 길이 방향 일단부에 접속되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 냉방 시에 상기 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 상기 1열째의 전열관(71) 중 하나인 제1 상류측 전열관(71a, 71e)에 보내지고, 상기 제1 상류측 전열관을 통과한 후에, 상기 제1 상류측 전열관과는 다른 상기 1열째의 전열관인 제1 하류측 전열관(71b)을 더 통과하고, 상기 제1 하류측 전열관의 출구에 있어서, 상기 열간 분기부(71d)에 의해 상기 2열째의 전열관(72) 중 하나인 제2 상류측 전열관(72a, 72e)과 상기 3열째의 전열관(73) 중 하나인 제3 상류측 전열관(73a, 73e)으로 분기되고,
    상기 제2 상류측 전열관에 보내진 냉매는, 상기 제2 상류측 전열관을 통과한 후에, 상기 제2 상류측 전열관과는 다른 상기 2열째의 전열관인 제2 하류측 전열관(72b, 72f)을 더 통과하여, 상기 제2 하류측 전열관의 출구로부터 상기 2열측 가스 냉매관(92)에 보내지고,
    상기 제3 상류측 전열관에 보내진 냉매는, 상기 제3 상류측 전열관을 통과한 후에, 상기 제3 상류측 전열관과는 다른 상기 3열째의 전열관인 제3 하류측 전열관(73b, 73f)을 더 통과하여, 상기 제3 하류측 전열관의 출구로부터 상기 3열측 가스 냉매관(93)에 보내지는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 상류측 전열관(72a)은 상기 제3 상류측 전열관(73a)보다도 하측에 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  6. 제4항에 있어서, 상기 열간 분기부(71d)는 냉방 시에 상기 실내 열교환기(42, 142, 242)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 제1 하류측 전열관(71b)의 출구부터 상기 제2 상류측 전열관(72a)의 입구까지의 유로 길이보다도, 상기 제1 하류측 전열관의 출구부터 상기 제3 상류측 전열관(73a)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  7. 제4항에 있어서, 상기 제3 하류측 전열관(73b)은 상기 제3 상류측 전열관(73a)보다도 상측에 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  8. 제4항에 있어서, 상기 제2 하류측 전열관(72b)은 상기 제2 상류측 전열관(72a)보다도 상측에 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  9. 제4항에 있어서, 상기 제1 하류측 전열관(71b)은 상기 제1 상류측 전열관(71a)보다도 상측에 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  10. 제4항에 있어서, 냉방 시에 상기 실내 열교환기(42, 142, 242)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 제2 하류측 전열관(72b)의 출구 및 상기 제3 하류측 전열관(73b)의 출구는, 상측 또는 하측에 배치된 다른 상기 제2 하류측 전열관(72f)의 출구 및 상기 제3 하류측 전열관(73f)의 출구에 인접하도록 배치되어 있고,
    냉방 시에 상기 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 제1 상류측 전열관(71a)의 입구는, 상측 또는 하측에 배치된 다른 상기 제1 상류측 전열관(71e)의 입구에 인접하도록 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  11. 제1항에 있어서, 냉방 시에 상기 액냉매관(91)을 통과한 냉매는, 상기 1열째의 전열관 중 하나인 제1 전열관(71)에 보내지고, 상기 제1 전열관을 통과한 후에, 상기 제1 전열관의 출구에 있어서 상기 열간 분기부(71d)에 의해 상기 2열째의 전열관 중 하나인 제2 전열관(72)과 상기 3열째의 전열관 중 하나인 제3 전열관(73)으로 분기되고,
    상기 제2 전열관에 보내진 냉매는, 상기 제2 전열관을 통과한 후에, 상기 제2 전열관의 출구로부터 상기 2열측 가스 냉매관(92)에 보내지고,
    상기 제3 전열관에 보내진 냉매는, 상기 제3 전열관을 통과한 후에, 상기 제3 전열관의 출구로부터 상기 3열측 가스 냉매관(93)에 보내지는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 전열관(72)은 상기 제3 전열관(73)보다도 하측에 배치되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  13. 제11항에 있어서, 상기 열간 분기부(71d)는, 냉방 시에 상기 실내 열교환기(42, 142, 242)가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 제1 전열관(71)의 출구부터 상기 제2 전열관(72)의 입구까지의 유로 길이보다도, 상기 제1 전열관의 출구부터 상기 제3 전열관(73)의 입구까지의 유로 길이의 쪽이 길어지도록 형성되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  14. 핀 튜브형 열교환기로 이루어지는 실내 열교환기(42, 142, 242)가 평면에서 볼 때의 원심 송풍기(41, 141, 241)의 외주측에 배치된 구조를 갖는 천장 설치형 공기 조화 장치이며,
    상기 실내 열교환기는 내부에 냉매가 흐르는 복수의 전열관(71, 72, 73)이 상하 방향을 향하여 다단으로, 또한 상기 원심 송풍기로부터 분출되는 공기의 흐름 방향을 향하여 3열 배열되어 있고, 냉방 시에 상기 실내 열교환기가 냉매의 증발기로서 기능하는 경우의 상기 실내 열교환기의 냉매 입구에 접속된 복수의 액냉매관(91)이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 최상류측의 열인 1열째의 전열관에 접속되어 있고, 냉방 시에 상기 실내 열교환기의 냉매 출구에 접속된 복수의 가스 냉매관(92, 93)의 일부인 2열측 가스 냉매관이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 2열째의 전열관에 접속되어 있고, 상기 복수의 가스 냉매관의 나머지인 3열측 가스 냉매관이 상기 공기의 흐름 방향을 향하여 최하류측의 열인 3열째의 전열관에 접속된 구조를 가지며,
    냉방 시에 상기 복수의 액냉매관(91)의 일부인 2열측 액냉매관(91a)을 통과한 냉매는, 상기 1열째의 전열관 중 하나인 2열측 전열관(71a)에 보내지고, 상기 2열측 전열관을 통과한 후에, 상기 2열측 전열관의 출구에 있어서, 상기 2열 내 분기부(71g)에 의해 2개의 2열째의 전열관(72)으로 분기되고,
    상기 2개의 2열째의 전열관에 보내진 냉매는, 상기 2개의 2열째의 전열관을 통과한 후에, 상기 2개의 2열째의 전열관의 출구로부터 상기 2열측 가스 냉매관(92)에 보내지고,
    냉방 시에 상기 복수의 액냉매관의 나머지인 3열측 액냉매관(91b)을 통과한 냉매는, 상기 2열측 전열관과는 다른 상기 1열째의 전열관인 3열측 전열관(71b)에 보내지고, 상기 3열측 전열관을 통과한 후에, 상기 3열측 전열관의 출구에 있어서, 상기 3열 내 분기부에 의해 2개의 3열째의 전열관(73)으로 분기되고,
    상기 2개의 3열째의 전열관에 보내진 냉매는, 상기 2개의 3열째의 전열관을 통과한 후에, 상기 2개의 3열째의 전열관의 출구로부터 상기 3열측 가스 냉매관(93)에 보내지는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
  15. 제14항에 있어서, 상기 3열측 액냉매관(91b)은 상측 또는 하측에 인접하는 상기 2열측 액냉매관(91a)보다도 관 내 직경이 작거나 또는 관 길이가 길게 되어 있는, 천장 설치형 공기 조화 장치(4, 104, 204).
KR1020127001389A 2009-06-19 2010-06-16 천장 설치형 공기 조화 장치 KR101345541B1 (ko)

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