WO2007017969A1

WO2007017969A1 - 空気調和機及び空気調和機の製造方法

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Publication number: WO2007017969A1
Application number: PCT/JP2006/304434
Authority: WO
Inventors: Akira Ishibashi; Kunihiko Kaga; Riichi Kondou; Takuya Mukouyama
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-02-15
Also published as: JP4506609B2; CN101031754A; EP1798490A1; CN101031754B; ES2425753T3; US7703504B2; EP1798490B1; US20080282725A1; EP1798490A4; JP2007046804A

Abstract

熱交換器の伝熱性能の向上を図り、エネルギ効率の高い空気調和機を得る。熱交換器１５は、送風機５の回転軸方向に所定の間隔で並設される複数のフィン１と、このフィン１に略直角に挿入されフィン１の長手方向に列をなし気流方向に複数列接続されて冷媒流路を構成する伝熱管２と、伝熱管２の接続部に設けられ冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐部を有する。冷媒入口と冷媒出口間の少なくとも一部で異なるパスを通る複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風上列から風下列又は風下列から風上列に列間で順に一方向に流れるように構成する。また、１パス部を最風上列伝熱管に設ける。また、熱交換器１５を凝縮器として動作する場合の冷媒出口１８と接続配管１６ｃに密着するフィン１を分離手段２１で熱的に分離する。

Description

明細書

空気調和機及び空気調和機の製造方法

技術分野

[0001] この発明は、冷媒と空気等の流体間での熱交換を行うフィンチューブ型熱交換器を用いた空気調和機及び空気調和機の製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の空気調和機の室内機は、熱交換器の冷媒流路を 2パスで構成し、風速を考慮して熱交換量のバランスがとれるように冷媒を循環させるものがあった (例えば、特許文献 1)。また、熱交翻の冷媒流路を 2パスで構成すると共に、膨張弁を冷媒流路の途中で設けてドライ運転を可能としたものがあった (例えば、特許文献 2参照)。また、熱交翻の冷媒流路を 2パスで構成すると共に、各パスを流れる冷媒量のバランスをとる構成のものがあった (例えば、特許文献 3参照)。また、熱交換器の冷媒流路を 2パス力も 4パスに増やし、冷媒の蒸発過程で冷媒流路面積を増大させることで、圧力損失が増大するのを抑制するものがあった (例えば、特許文献 4参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開平 8— 159502号公報 (第 2頁〜第 3頁、図 2)

特許文献 2：特開 2001— 82759号公報 (第 3頁〜第 4頁、図 2)

特許文献 3：特開平 7— 27359号公報 (第 2頁〜第 3頁、図 2)

特許文献 4 :特開平 7— 71841号公報 (第 2頁〜第 3頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 冷媒流路を 2パスとした従来の空気調和機では、 1パスで構成するよりも全体の冷媒流速が小さぐ特に冷媒が過冷却状態となる部分では伝熱管内の熱伝達率が小さいので熱交翻能力を大きくできないという問題点があった。また、 2パス力も 4パスに分岐させる構成のものは、冷媒入口と冷媒出口間で複数の冷媒流路が形成される 1S 冷媒流路で異なる伝熱管列に流れる部分において、風上列伝熱管から風下列伝熱管及び風下列伝熱管から風上列伝熱管というように 1つの冷媒流路内で逆方向に向力う部分のある構成であった。このため、全体の流れでの温度変化を見た場合、空気温度変化と冷媒温度変化が逆方向になる部分ができ、熱交換器能力を大きくできな、という問題点があった。

[0005] この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、熱交換器の熱交換性能を向上して、エネルギ効率の高い空気調和機を得ることを目的とする。また、比較的容易に組み立てられる空気調和機の製造方法を得ることを目的とする課題を解決するための手段

[0006] この発明は、吸込口から流入する気体を吹出口に導く送風機と、前記送風機の前記吸込口側に設けられ前記気体と冷媒とで熱交換する熱交換器と、前記熱交換器に設けられ、前記送風機の回転軸方向に所定の間隔で並設される複数のフィンに略直角に挿入され前記フィンの長手方向に列をなし気流方向に複数列接続されて冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路を構成する伝熱管と、前記伝熱管の接続部に接続され前記伝熱管による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管と、を備え、前記冷媒入口と前記冷媒出口間の少なくとも一部で異なるパスを通る複数の前記冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、前記気流方向の風上列から風下列又は前記風下列力前記風上列の一方向に列間で順に流れるように構成することを特徴とするちのである。

発明の効果

[0007] この発明の空気調和機は、パスが分岐されて冷媒流路を構成すると共に、冷媒入口と冷媒出口間の異なるパスを通って形成される複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒力気流方向の風上列力風下列又は風下列力風上列に一方向に列間で順に流れるように構成したので、吸入口から吹出口までの空気温度変化と、冷媒入ロカも冷媒出口までの冷媒温度変化とを略並行にでき、熱交^^のいずれの部分でも効率よく熱交換することで伝熱性能を向上し、エネルギ効率の高、空気調和機が得られる。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]この発明の実施の形態 1に係る熱交換器の内部構成を示す説明図である。

[図 2]この発明の実施の形態 1に係る空気調和機の冷媒回路の一例を示す冷媒回路図である。

圆 3]この発明の実施の形態 1の空気調和機の室内機を示す側面構成図である。

[図 4]この発明の実施の形態 1に係るヘアピンを示す正面図である。

圆 5]この発明の実施の形態 1に係る分岐管を示す正面図、右側面図、下面図である圆 6]この発明の実施の形態 1に係る熱交^^が蒸発器として用いられた場合の冷媒流れ及び空気流れを示す説明図である。

圆 7]この発明の実施の形態 1に係り、伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。

圆 8]この発明の実施の形態 1に係り、冷媒パスの構成を示す説明図である。

[図 9]この発明の実施の形態 1に係り、冷媒流れ方向の冷媒温度変化と気流方向の空気温度変化を示すグラフである。

圆 10]この発明の実施の形態 1に係る熱交翻が凝縮器として用いられた場合の冷媒流れ及び空気流れを示す説明図である。

圆 11]この発明の実施の形態 1に係り、伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。

圆 12]この発明の実施の形態 1に係り、冷媒パスの構成を示す説明図である。

[図 13]この発明の実施の形態 1に係り、冷媒流れ方向の冷媒温度変化と気流方向の空気温度変化を示すグラフである。

圆 14]この発明の実施の形態 1に係る他の構成例を示す側面構成図である。

圆 15]この発明の実施の形態 1に係り、伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。

圆 16]この発明の実施の形態 1に係り、冷媒パスの構成を示す説明図である。

圆 17]この発明の実施の形態 1に係り熱交翻能力を示すグラフである。

圆 18]この発明の実施の形態 1に係り熱交翻能力を示すグラフである。

圆 19]この発明の実施の形態 1による熱交翻に係り、室内機の熱交翻の取り付け工程を示すフローチャートである。

圆 20]この発明の実施の形態 1に係り、組み立て途中の熱交翻の状態を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 実施の形態 1.

この発明の実施の形態 1による空気調和機の構成について、以下に説明する。図 1 はこの発明の実施の形態 1に係る熱交換器の内部構成を示す説明図で、図 1 (a)は正面図、図 1 (b)は図 1 (a)の B— B線断面図である。複数の板状のフィン 1が所定の間隔 (フィンピッチ) Fpでほぼ平行に並設され、このフィン 1に対して略直角に伝熱管 2が挿入されてフィン 1に固定されている。通常、伝熱管 2の列はフィン 1の長手方向に伸び、気流方向に複数列設けられており、ここでは 2列の伝熱管 2a、 2bを有するものを図示している。図 1 (a)の紙面に垂直な方向に空気が流れる際、伝熱管 1内を流れる冷媒と熱交換し、冷媒の温熱または冷熱によって空気の温度は上昇または下降する。フィン 1は伝熱管 2と密着しており、伝熱面積を増加する作用を有する。また、 1 つの列で隣り合う伝熱管 2の方向を段と称し、図 1に示すように熱交換器の段方向に隣接する伝熱管の中心の距離である段間隔 (段ピッチ) Dp、フィン 1の間隔 (フィンピツチ) Fp、フィン厚み Ftで構成される。この実施の形態では、例えばフィンピッチ Fp =0. 0012m,フィン厚み Ft=0. 000095m,段ピッチ Dp = 0. 0204mである。

[0010] 図 2はこの実施の形態に係る空気調和機の冷媒回路の一例を示す冷媒回路図であり、冷房及び暖房機能を有する空気調和機を示す。図に示す冷媒回路は、圧縮機 10、室内熱交換器 11、絞り装置 13、室外熱交換器 12、流路切換弁 14を接続配管で接続し、配管内には例えば二酸ィ匕炭素のような冷媒を循環させる。室内熱交 11及び室外熱交換器 12では、送風機モータ 9で回転駆動される送風機 5によって送風される空気と冷媒との熱交換が行われる。室内熱交換器 11及び室外熱交換器 12は図 1に示した基本構成を有する熱交換器である。

[0011] 図 2の矢印は暖房時の冷媒の流れ方向を示している。この冷凍サイクルでは、圧縮機 10で圧縮されて高温高圧となった冷媒ガスが室内熱交 l lで室内空気と熱交換して凝縮し、低温高圧の液冷媒または気液二相冷媒となる。この際、室内空気を温める暖房が行われる。その後、絞り装置 13で減圧され、低温低圧の液冷媒または気液二相冷媒となって室外熱交換器 12に流入する。ここで室外空気と熱交換して蒸発し、高温低圧の冷媒ガスとなり、圧縮機 10に再び循環する。

冷房時には流路切換弁 14の接続を点線で示すように切換えて、圧縮機 10— >室外熱交翻12—〉絞り装置 13—〉室内熱交翻11一〉圧縮機 10に冷媒を循環させ、冷媒を室外熱交換器 12で凝縮、室内熱交換器 11で蒸発させる。室内熱交換器 11で蒸発する際に室内空気を冷やす冷房が行われる。

通常は、室内熱交換器 11と送風機 5及び送風機モータ 9を 1つの筐体内に格納して室内機として室内に設置し、他の部分、即ち圧縮機 10、流路切換弁 14、室外熱交換器 12、送風機 5及び送風機モータ 9を室外機として室外に設置し、室内機と室外機間は冷媒配管で接続される。

[0012] 空気調和機のエネルギ効率は、次式で示される。

暖房エネルギ効率 =室内熱交換器 (凝縮器)能力,全入力

冷房エネルギ効率 =室内熱交換器 (蒸発器)能力,全入力

即ち、室内熱交翻 10及び室外熱交翻 12の熱交換能力を向上すれば、エネルギ効率の高い空気調和機を実現することができる。この実施の形態では、熱交換器、特に室内機における熱交^^の能力を向上しょうとするものである。

[0013] 図 3はこの実施の形態に係る熱交を搭載した空気調和機の室内機を示す側面構成図であり、筐体の図に向力つて右側の部分で室内の壁面に取り付けられる。この実施の形態の空気調和機の室内機は、例えば高さ 0. 3m、奥行き 0. 225mであり、熱交換器 15は重力方向に対して 2つに分割し、上部熱交換器 15a及び下部熱交換器 15bで構成する。熱交換器 15a、 15bの伝熱管 2は、吸込口 8から吹出口 6へ流れる気流方向の風上列と風下列の 2列を成し、それぞれ 6段の伝熱管で 1列を構成している。これらの熱交^^ 15a、 15bは、「く」の字状に互いに角度を成して、送風機 5 の吸込口 8側で送風機 5を取り囲むように配置されており、背面の筐体と上部熱交換器 15aとの間には、この隙間を通る空気の流れを防ぐインシュレーション 17を備える。 18、 19a、 19bは熱交換器 15への冷媒の入口及び出口であり、 18は最風上列伝熱管に設けられた最風上列冷媒口、 19a、 19bは最風下列伝熱管に設けられた 2つの最風下列冷媒口であり、 V、ずれもフィン 1の長手方向の中央部に配置して、る。

[0014] また、フィン幅 Lは上部熱交換器 15a及び下部熱交換器 15bのどちらも同等に構成し、例えば L = 0. 0254mとした。伝熱管 2は図 4に示す U字に折り曲げられた状態 3 (以下、ヘアピン 3と記す)でフィン 1に予め設けられている穴に挿入され、例えば伝熱管 2を拡管することでフィン 1と密着させる。ヘアピン 3を挿入した側面と反対側の側面では、 U—ベンド 4a、 4b及び 3方ベンド 16がヘアピン 3の端部に接続され、冷媒流路が構成される。図 3に示した側面構成は U—ベンド 4a、 4b及び 3方ベンド 16が接続された側面を示しており、図 3の反対側の側面カゝらヘアピン 3が挿入されて固定されているので、伝熱管 2と点線部分でヘアピン 3の U字状を成している。また、 U— ベンド 4a、 4bは長さが異なり、 U—ベンド 4aは同列の伝熱管同士を段方向に接続する配管であり、 U—ベンド 4bは異なる列の伝熱管同士を列方向に接続する配管である。

上部熱交換器 15aと下部熱交換器 15bで熱交換器 15は 2分割され、上部熱交換

即ち、熱交が分割されていることでフィン 1の長手方向の分割部にできる空間によって上下に熱的に分離する分離手段 21を構成している。ここでフィン幅 Lを上部熱交換器 1

あることが好ましい。但し製造上の都合で同一にならないこともあり、例えば ± lmm 程度、上部熱交換器 15aのフィン幅と下部熱交換器 15b幅は差があっても同等であると見なすことができる。

[0015] また、筐体の前面部は例えば空気を透過しな、前面パネル 7を用い、送風機 5を送風機モータ 9で回転駆動することによって、室内機上方に配置された吸込口 8から空気が吸込まれて風路内に導かれ、室内機下方に設けられた吹出口 6から吹出される。熱交換器 15を構成する複数のフィン 1は送風機 5の回転軸方向に所定の間隔 (フィンピッチ FP)で並設される。

[0016] 図 5 (a)、 (b)、 (c)は冷媒回路の分岐部に設けられる分岐管の一例である 3方ベンド 16を示す正面図、右側面図、下面図である。図中、 20は分岐部を示す。 3方ベンド 16は例えば 1パスく一〉 2パスの分岐部 20と伝熱管 2、即ちヘアピン 3の端部に接続する 3つの接続部を有し、この 3方に分かれて、る分岐部 20から伝熱管 2に接続する接続部までの流路を接続配管と称し、短い接続配管 16a及び 16bと長い接続配管 16cで構成されている。そして、接続配管 16bを 1パスの部分の伝熱管 2に接続し、接続配管 16aと接続配管 16cを 2パスの部分の伝熱管 2に接続する。

ここでは図 3に示すように、

を跨いで接続している。即ち、重力方向下方側に長い接続配管 16c、重力方向上方側に短、接続配管 16a及び 16bを配置し、長、接続配管 16cの端部を下部熱交換器 15bに接続し、短い接続配管 16a及び 16bの端部を上部熱交換器 15aに接続する。冷媒流路としては、長い接続配管 16cを 2パス部のうちの一方のパスに接続する。そして短い接続配管 16a、 16bの一方を 1パス部に接続し、他方を 2パス部のうちの残りのパスに接続する。

[0017] この実施の形態では、伝熱管 2による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐部 20を有する構成としており、限られた空間に収納する熱交 15で、どのように冷媒流路を構成するかによって熱交換性能は大きく変化する。分岐部 20 を設けずに冷媒入口力も冷媒出口まででパス数が同じ場合には、冷媒流路は比較的単純に構成できるが、分岐部 20を設けた場合には複数の冷媒流路が形成されて複雑な構成になる。少なくとも一部で異なるパスを通る複数の冷媒流路のすべてで効率よく空気と熱交換するように構成するのは容易ではない。ここでは、分岐部 20を設けて熱交換性能の向上を図り、且つ冷媒入口と冷媒出口間に形成される複数の冷媒流路を流れる冷媒の状態や、空気の流れと冷媒流路の位置関係など、冷媒流れと空気流れを検討し、熱交換器で効率よく熱交換するように構成して熱交換性能のよい空気調和機を得る。特に、フィンチューブ型熱交換器の構成は、送風機 5の回転軸方向に伸びる伝熱管 2を、複数の列を成して並設しており、一方の熱交換器の側面で、伝熱管 2のそれぞれの端部をどのように接続するかによって、冷媒流路の構成が決まってしまう。このような条件下で、極力熱交換性能のよい空気調和機を得ることが要求される。

[0018] 図 2で説明したように、空気調和機が冷房機能と暖房機能を有する場合、熱交換器は凝縮器と蒸発器のいずれとしても用いられ、熱交換器 15内の冷媒流路は冷媒入口と冷媒出口が逆になる。以下、空気調和機を冷房運転し、熱交換器 15を蒸発器として動作させる場合にっ、て説明する。図 6はこの実施の形態の熱交^^が蒸発器として用いられた場合の冷媒流れ及び空気流れを示す説明図、図 7は伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。熱交換器 15を蒸発器として動作させる場合には、最風上列冷媒口 18を冷媒入口、最風下列冷媒ロ 19a、 19bを冷媒出口とする。

送風機 5の回転によって、吸込口 8から流入した空気は図 6に示すように熱交換器 1 5のフィン 1間を流れ、伝熱管 2を流れる冷媒と熱交換して吹出口 6から流出する。ここで、前面パネル 7に空気を透過しない固定パネルを使用しているので、室内機内の空気流は、熱交換器 15の上部側で風速が大きぐ下部側で風速が小さい。図 6の上部熱交換器 15aにおいて濃い丸で示した伝熱管は内部を流れる冷媒が乾き状態になる可能性のある部分であり、冷媒出口側から数本、ここでは例えば 6本分の伝熱管とした。同様に下部熱交 l5bでも冷媒出口側力数本分の伝熱管で冷媒が乾き状態になる可能性がある。図 7では伝熱管の表示を列番と上方力もの順番で表している。例えば、伝熱管 D11は風上列で上方から 1番目の伝熱管、伝熱管 D21は風下列で上方から 1番目の伝熱管というように表す。ここで、冷媒入口を風上列の 6番目の伝熱管 D16とし、冷媒出口を風下列の 6番目の伝熱管 D26及び風下列の 7番目の伝熱管 D27とする。

[0019] また、図 8は冷媒パスの構成を示す説明図である。例えばこの実施の形態の構成では、冷媒入口は 1パス部 R1に接続され、伝熱管 4本分の 1パス部 R1を流れ、 2パス部 R21、 R22に分岐して R21は伝熱管で 8本分、 R22は 12本分で冷媒出口に接続する。 2パス部 R21、 R22の黒丸は、風上列の伝熱管から風下列の伝熱管へ接続された部分を示す。

[0020] 熱交換器 15を蒸発器として運転する場合、熱交換器 15の冷媒入口では液の割合が多くガスの割合が少ない二相状態の冷媒が流れ、伝熱管 2を流れるに従って蒸発してしだいにガスの割合が多くなり、飽和状態を越えると過熱状態になって冷媒出口へ流れる。冷媒入口付近で 1パスとするのは、凝縮器として動作させる場合に大きな効果が得られるのであるが、これに関しては後述する。蒸発器の場合には、冷媒入口のある 1パス部 R1と冷媒出口のある 2パス部 R21、 R22を比較すると、 1パス部 R1 の方が 2パス部 R21、 R22よりも圧力損失が大きいのである力二相冷媒のガスの割合が少ない部分ではガスの割合が多い部分と比較して流速が遅い。このため、冷媒入口付近のガスの割合が少ない部分で 1パス部 R1としても、流速の速い部分で 1パスにするほど圧力損失は大きくならない。さらに、二相状態の冷媒が流れる部分の冷媒流路を 2パス部 R21、 R22に分岐して圧力損失の低減を図る。 2パス部で圧力損失を低減すれば、圧縮機 10への負担を低減できる。

[0021] 図 9は図 6〜図 8のように構成した熱交換器 15による冷媒流れ方向の冷媒温度変ィ匕と気流方向の空気温度変化を示すグラフである。横軸は空気又は冷媒の流れ方向の位置を示し、縦軸は温度を示す。冷媒側に関しては、伝熱管 D16に流入する冷媒の温度を冷媒入口温度とし、伝熱管 D26、 D27から流出する冷媒の温度を冷媒出口温度とする。この間に、気液二相状態の冷媒はしだいに蒸発し、飽和状態または若干過熱状態になるのであるが、冷媒温度は管内の圧力損失による圧力低下によって入口から出口方向にいくに従って低下する。一方、空気側に関しては、図 6の黒丸 P 1付近を空気入口、黒丸 P2付近を空気出口とし、入口 P 1から出口 P2に流れる間に熱交^^ 15によって冷やされ、空気温度は入口 P1から出口 P2にかけて低下する。

[0022] 以下に冷媒の流れをさらに詳しく説明する。

図 7に示すように、上部熱交換器 15aの風上列で最下部伝熱管 D 16から流入した冷媒は、上部熱交換器 15aの 1パス部 D16〜D13を通過し、 3方ベンド 16に流入してこの分岐部により 2パスに分けられる。一方の短い接続配管 16aは上部熱交換器 1 5aの伝熱管 D12に接続され、伝熱管 D11から伝熱管 D21に流れる際に風下列に流入して、 D21〜D26を通って冷媒出口へ流れる。即ち図 8に示すように、冷媒入口から冷媒出口までに 1パス部 R1と 2パス部 R21を通り、 12本分の長さの伝熱管 2を流れる。ここで、この冷媒入口と冷媒出口間の流路を上方側冷媒流路と称する。

[0023] 3方ベンド 16の分岐部で 2パスに分けられた他方の長い接続配管 16cは、下部熱交換器 15aの伝熱管 D17に接続され、伝熱管 D17〜伝熱管 D112を通り、伝熱管 D 212に流れる際に風下列に流入して、 D212〜D27を通って冷媒出口へ流れる。即ち図 8に示すように、冷媒入口力も冷媒出口までに 1パス部 R1と 2パス部 R22を通り、 16本分の長さの伝熱管 2を流れる。ここで、この冷媒入口と冷媒出口間の流路を下方側冷媒流路と称する。

上方側冷媒流路と下方側冷媒流路の両方の冷媒流路で、分岐した冷媒のそれぞれは気流方向に対し垂直方向に配置されて、る風上列のヘアピン 3や U—ベンド 4a を流れる。そして、気流方向に並行に配置されている U—ベンド 4b内を気流に概ね並行な方向に流れ、風下列のヘアピン 3や U—ベンド 4aを流れた後、冷媒出口 19a 、 19bより流出する。この冷媒流路全体で冷媒がー度も気流方向に対向して流れることがな!/ヽように伝熱管を接続して冷媒流路を構成してヽる。

[0024] 図 6のように構成される熱交換器では、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路のそれぞれの冷媒流路で、冷媒の流れは風上列から風下列^ ^一方向に順に流れる。このため、図 9に示すように、冷媒温度変化は冷媒入口力冷媒出口に向かって単調に減少し、空気温度変化に対して概ね並行している。その結果、空気温度と冷媒温度の温度差は常に均等に保たれ、冷媒と空気との熱交換が熱交のいずれの部分でも効率よく行われるので、熱交換器能力を向上でき、エネルギ効率の高い空気調和機が得られる。

図 9の空気温度変化と冷媒温度変化とが並行しておらず、両者が一部分で大きく離れ一部分で接近するように変化すると、接近した部分で温度が近づきすぎて空気温度と冷媒温度間で熱交換できなくなる。この場合には熱交能力の悪ィ匕を招くことになり、これに対して空気温度変化と冷媒温度変化とを並行させるように構成すれば、熱交能力を向上できる。ここで、空気温度変化と冷媒温度変化の温度差は、差が小さいほど熱伝達率が良ぐ差が大きいほど熱交翻能力が高くなる。少なくとも、空気温度変化と冷媒温度変化とを並行するように構成することで、熱交換器能力を向上でき、エネルギ効率の高、空気調和機が得られる。

[0025] 図 8に示すように、黒丸で示した 1列目の風上列から 2列目の風下列に流入する箇所が、複数の冷媒流路の全てでそれぞれ 1箇所のみ有するように構成すれば、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路の冷媒流路を流れる冷媒が、風上列伝熱管から風下列伝熱管へ一方向に順に流れる。冷媒側の温度変化は冷媒入口から冷媒出口に向力つて単調に減少し、空気側の温度変化に対して概ね並行になる。

[0026] このように、伝熱管 2による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管 16を備え、冷媒入口 18と冷媒出口 19a、 19b間の少なくとも一部で異なるパスを通るように形成された複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風上列から風下列の一方向に列間で順に流れるように構成することにより、熱交^^のいずれの部分でも効率よく熱交換することで伝熱性能を向上し、エネルギ効率の高、空気調和機が得られる。

[0027] なお、ここで示した冷媒流路の構成は一例であり、これに限るものではな!/、。蒸発器として使用する熱交換器 15では、冷媒入口を風上列伝熱管のいずれかとし、冷媒出口を風下列伝熱管のいずれか 2箇所とし、 1パス部 R1は複数の列を跨らずに風上列伝熱管のみの部分とする。そして構成された複数の冷媒流路の全てにおいて、冷媒は列間で逆方向（風下列 >風上列）に後戻りすることなぐ風上列から風下列へ一方向に順に流れるように構成すればよい。これにより、空気温度変化と冷媒温度変ィ匕とを略並行とすることができ、熱交翻15のいずれの部分でも熱交換が効率よく行われて伝熱性能を向上できる。

[0028] また、複数の冷媒流路のそれぞれにおいて風下列に流入する個所力冷媒出口までの伝熱管の長さをある程度長くしたほうがよい。冷媒流路を流れる冷媒は、冷媒出口付近で冷媒が過熱状態になると、空気温度に近づく乾きという現象が発生し、伝熱性能が低下する。ある空気流れの通路近傍に位置する風上列伝熱管と風下列伝熱管の両方で内部を流れる冷媒が過熱状態になってしまうと、その空気はほとんど冷やされることなく、高温高湿な空気のまま送風機 5に流入する。例えば上部熱交 15 aの伝熱管 D11と伝熱管 D21の両方で内部を流れる冷媒が過熱状態である場合にこの部分を流れる空気流は高温多湿空気のまま送風機 5に流入する。ところが送風機 5に流入する空気には、熱交の他の部分を通って充分に除湿され低温低湿空気となるものもある。このため、送風機 5内から吹出口 6までの空間で高温高湿空気が低温低湿空気に冷やされて結露し、吹出口 6から吹出空気と共に水滴が飛散すること〖こなる。

これに対し、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路のそれぞれにお!、て風下列に流入する個所から冷媒出口までの伝熱管の長さをある程度長くとると、冷媒が過熱状態になるのは風下列伝熱管のみとすることができ、少なくとも風上列伝熱管を流れる冷媒は二相状態又は飽和状態になるので、熱交の風上列伝熱管を通る際に低温低湿空気になる。このため、高温多湿空気が送風機 5に流入するのを防止でき、吹出口 6から水滴が飛散するのを防止できる。

[0029] ここでは、例えば上方側冷媒流路で風上列 D11と風下列 D21を結ぶ斜め U—ベンド部カも風下列 D26の冷媒出口までの伝熱管本数を 6本、即ち全体の 1Z4とした。同様に、下方側冷媒流路では風上列 D112と風下列 D212を結ぶ斜め U—ベンド部から風下列 D27の冷媒出口までの伝熱管本数を 6本とした。冷凍サイクルを運転する際、伝熱管全体の 1Z4の伝熱管で過熱状態になってしまうことはほとんどないが、ここでは上方側冷媒流路で出口付近の伝熱管 6本、即ち全体の 1Z2を風下列に配置し、下方側冷媒流路で出口付近の伝熱管 6本、即ち全体の 3Z8を風下列に配置した。それぞれの冷媒流路で、風下列伝熱管の伝熱管 6本分で冷媒が過熱状態になっても風上列伝熱管では必ず二相状態の冷媒が流れ、空気流れの風上列伝熱管と風下列伝熱管の両方が過熱状態になるのを防止できる。従って、冷媒出口で過熱状態となり、空気温度に近づく乾きという現象が発生した場合においても、風上列伝熱管の冷媒で湿り空気が除湿されるため、高温多湿空気と低温低湿空気が熱交換器 15を流出した後に混合されて起こる結露の発生を防止できる。

[0030] このように、気流の通路近傍に位置する異なる列の伝熱管のうちの少なくとも 1つの伝熱管内を流れる冷媒が、二相冷媒状態、即ち飽和冷媒状態になるように熱交換器内の冷媒流路を構成したことにより、室内機内の風路での結露の発生を防止でき、吹出口力水滴が飛散するのを防止できる空気調和機が得られる。

特に、最風上列の中央部の伝熱管 2に設けた風上列冷媒ロ 18と、最風下列の中央部の伝熱管 2に設けた風下列冷媒ロ 19a、 19bと、を備え、最風下列の長手方向端部の伝熱管 D21、 D212と最風下列の隣の列の伝熱管 Dl l、 0112とを11ーべンド 4bで接続することにより、水滴が飛散するのを防止できる空気調和機が得られる。

[0031] なお、風上列伝熱管から風下列伝熱管への流入部から冷媒出口までの伝熱管長さを長くするかわりに、冷媒出口付近の冷媒が過熱状態になる可能性のある伝熱管 1S 空気流れに対して風上列伝熱管と風下列伝熱管で重ならな!、ように冷媒流路を構成してもよい。即ち、熱交翻 15の各部分に流入する空気が風上列で熱交換する風上列伝熱管と風下列で熱交換する風下列伝熱管の少なくとも一方の伝熱管を流れる冷媒が、二相状態又は飽和状態になるように伝熱管を接続して、冷媒流路を構成すればよい。例えば、風上列伝熱管と風下列伝熱管で共に過熱状態となる場合、どちらか一方列の伝熱管の冷媒の流れの順を、同列で他の伝熱管と入れ替えて流れるようにしてもよい。

[0032] 特に、空気流の風速が速!、部分では冷媒は蒸発しやす!/、ので、風速の速!、上部熱交換器 15aで、風上列伝熱管と風下列伝熱管で共に冷媒が過熱状態になるのを防ぐのが好ましい。即ち、風速の速い上部熱交翻 15aで、最風下列に流入する個所から冷媒出口 19aまでの伝熱管 2の長さをある程度長くしたほうがよい。

[0033] また、図 6のように上下方向に熱交翻15を配置すると、上下方向に位置するヘアピン 3の Uターン部、 U—ベンド 4、及び 3方ベンド 16を流れる冷媒は重力の影響を受ける。即ち、冷媒入口力も流入した二相冷媒が 1パス部を流れて短い接続配管 16 bを流れ、分岐部で接続配管 16aと接続配管 16cに分配される際、液冷媒は、上部熱交^^ 15aへ流れるよりも重力方向下方に配置されて、る下部熱 5bに流れやすい。この実施の形態では、分岐管である 3方ベンド 16において、重力方向上部に短い接続配管 16a、重力方向下方に長い接続配管 16cを配して、 1パスから 2パスに分岐する 2つの接続配管 16a、 16cの圧力損失に差をつけた。即ち、 3方ベンド 16 の重力方向下方の接続配管 16cをもう一方への接続配管 16aよりも長くすることで、配管の圧力損失を大きくし接続配管 16cへ冷媒の流れを流れにくくする。このため、二相冷媒を等分配ィ匕して流すことができ、熱交換性能を向上できる。

ここで、 1パス—〉複数パスに分岐する際のように、分岐管 16が 3以上の接続配管を有する場合には、パス数を増カロさせる際に、冷媒流れの下流側の伝熱管に接続される接続配管のうち、重力方向下方の伝熱管に接続する接続配管を冷媒が流れる時の圧力損失が、重力方向上方の伝熱管に接続する接続配管を冷媒が流れる時の圧力損失よりも大きくなるように分岐管を構成すればよい。

[0034] なお、接続配管 16cを接続配管 16aよりも長くするかわりに、他の構成によって、 3 方ベンド 16の 2パス部の接続配管 16a、 16cのうちで重力方向下方の接続配管 16c を他方の接続配管 16aの圧力損失よりも大きくしてもよい。例えば接続配管 16cの内壁に溝を設けたり小さな突起を設けることでも圧力損失を大きくすることができる。圧力損失に差をつけて重力方向下方に配置される配管に冷媒を流れにくくすることで、分岐部で二相冷媒をほぼ等分に分岐させることができる。

[0035] このように、分岐管 16は分岐部 20から 3以上の伝熱管 2に接続される接続部に接続する接続配管 16a、 16b、 16cを有し、ノス数を増加させる際の冷媒流れの下流側の伝熱管に接続される接続配管 16a、 16cのうち、重力方向下方の伝熱管に接続する接続配管 16cを冷媒が流れる時の圧力損失が、重力方向上方の伝熱管に接続する接続配管 16aを冷媒が流れる時の圧力損失よりも大きくなるように分岐管 16を構成したことにより、二相冷媒の等分配ィ匕を実現して、熱交換性能を向上し、エネルギ効率の高、空気調和機が得られる。

[0036] 特に、分岐管 16の分岐部 20から重力方向下方の伝熱管 2に接続する接続部まで、即ち接続配管 16cの長さを、分岐管 16の分岐部 20から重力方向上方の伝熱管 2 に接続する接続部まで、即ち接続配管 16aの長さよりも長くしたことにより、 2つの接続配管の圧力損失に容易に差をつけることができ、二相冷媒の等分配化を容易に実現できる。

[0037] 上記では 1パス一 > 2パスに分岐する構成について述べた力これに限るものではない。 1パス一 > 3以上の複数パスに分岐してもよい。また、 2以上の複数パス一 > 3 以上の複数パスに分岐する場合にも適用できる。

また、上記では気流方向で風上列伝熱管と風下列伝熱管の 2列を有する構成としたが、 3列以上の伝熱管列を有する構成としてもよい。この場合には、冷媒入口と冷媒出口間の複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風上列から風下列に列間で一方向に順に流れるように、例えば 3列の場合に風上列一 >中間列一〉風下列の順に流れるように構成すればょ、。

[0038] また、 3列以上の伝熱管列を有する構成とした場合、気流の通路近傍に位置する異なる列の伝熱管のうちの少なくとも 1つの伝熱管内を流れる冷媒が、二相冷媒状態または飽和冷媒状態になるように冷媒流路を構成すれば、高温多湿気流が送風機 5 に流入するのを防止でき、吹出口 6から水滴が飛散するのを防止できる。

また、複数の冷媒流路が形成される場合、それぞれの流路長さを同等に構成すると、全体でバランスよく熱交換できるので、好ましい。ここでは上方側冷媒流路が伝熱管 12本分、下方側冷媒流路が伝熱管 16本分で、同じではないがほぼ同等とみなすことができる。

[0039] 次に、空気調和機を暖房運転し、熱交を凝縮器として動作させる場合について説明する。室内機の構成は図 3に示すように蒸発器として動作させる構成と同様であるが、熱交換器 15を流れる冷媒の入口及び出口が逆になり、冷媒の流れ方向が蒸発器の場合とは逆になる。

図 10はこの実施の形態の熱交^^が凝縮器として用いられた場合の冷媒流れ及び空気流れを示す説明図で、濃い丸で示した伝熱管は、冷媒流路の出口側で内部を流れる冷媒が過冷却状態になる可能性のある部分であり、冷媒出口側から数本、ここでは例えば 6本分の伝熱管とした。また、図 11は伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。熱交 15を凝縮器として動作させる場合には、最風下列冷媒口 19a、 19bを冷媒入口、最風上列冷媒口 18を冷媒出口とする。

送風機 5の回転によって、吸込口 8から流入した空気は熱交^^ 15のフィン 1間を流れ、伝熱管 2を流れる冷媒と熱交換して吹出口 6から流出する。この空気流は蒸発器として動作させる場合と同様であり、熱交の上部側で風速が大きぐ下部側で風速が小さい。一方、冷媒流れは蒸発器として動作させる場合と逆になり、冷媒入口は最風下列冷媒口である風下列の 6番目の伝熱管 D26及び風下列の 7番目の伝熱管 D27であり、冷媒出口は最風上列冷媒口である風上列の 6番目の伝熱管 D16 となる。

[0040] また、図 12は冷媒パスの構成を示す説明図である。例えばこの実施の形態の構成では、冷媒入口は 2パス部 R21、 R22に接続され、 R21は伝熱管で 8本分、 R22は 1 2本分であり、 1パス部に合流して、伝熱管 4本分の 1パス部 R1を流れ、冷媒出口に接続する。 2パス部 R21、 R22の黒丸は、風下列の伝熱管から風上列の伝熱管へ接続された部分を示す。

[0041] 熱交換器を凝縮器として運転する場合、熱交換器 15の冷媒入口では過熱蒸気状態、即ち冷媒飽和温度よりも高い温度の蒸気で流入する。この過熱域は短ぐ比較的熱交換器性能へ及ぼす影響は小さい。この後、冷媒が冷却され、飽和温度に達すると冷媒は飽和状態、例えば二相状態となる。二相状態の冷媒は熱伝達率が非常に大きく熱交換量のほとんどを占める。冷媒が乾き度（=蒸気質量速度 Z液質量速度)ゼロ以下となった場合、過冷却と呼ばれる液単相の状態になる。過冷却を付けると、熱伝達率は二相域に対し大幅に悪化し、熱交換器の能力は低下するため、圧縮機の吐出側の圧力が増加し圧縮機入力が増加するという暖房エネルギ効率悪ィ匕要素がある。一方、過冷却を付けると熱交換器出入口のェンタルピ差が増大し、熱交換量が増大する。このため、圧縮機の周波数を低減することが可能となり、圧縮機の入力を低減させることができると、う暖房エネルギ効率改善効果がある。空気調和機においては、これらのエネルギ効率の悪ィ匕要因と改善要因とを考慮し、最も良い過冷却度（=飽和温度一熱交換器出口温度)を決定して運転する。

上記のように冷媒出口付近の過冷却となる部分で熱伝達率が低ぐ熱交換性能を低減する原因となっているので、過冷却冷媒が流れる部分では流速を上げるために

1パス部 R1とする。冷媒流路の 1パス部 R1と 2パス部 R21、 R22を比較すると、 2パス部 R21、 R22の方が 1パス部 Rlよりも圧力損失が小さいため、 1パスにすることで圧力損失は若干増加することになる。しかし、この部分の冷媒は過冷却状態でありガスの割合が多い二相冷媒の部分での圧力損失の増加量よりも小さぐここでは 1パスにすることで熱伝達率を増加して熱交換性能の向上効果を得る。即ち、冷媒が飽和状態または過熱状態で流れる部分では 2パス部 R21、R22で冷媒流路を構成して圧力損失の低減を図り、圧縮機 10への負担を低減すると共に、冷媒出口付近の過冷却状態で流れる部分で 1パス部 R1で冷媒流路を構成して熱交換性能を向上する。図 13は図 10〜図 12のように構成した熱交翻15による冷媒流れ方向の冷媒温度変化と気流方向の空気温度変化を示すグラフである。横軸は空気又は冷媒の流れ方向の位置を示し、縦軸は温度を示す。冷媒側に関しては、伝熱管 D26、 D27〖こ流入する冷媒の温度を冷媒入口温度とし、伝熱管 D16から流出する冷媒の温度を冷媒出口温度とする。この間に、冷媒はしだいに凝縮し、過熱状態力二相域を経て過冷却域になるのである力過熱域と過冷却域で冷媒温度は低下し、二相域ではほぼ一定温度で相変化する。一方、空気側に関しては、図 10の黒丸 P1付近を空気入口、黒丸 P2付近を空気出口とし、入口 P1から出口 P2に流れる間に熱交換器 15によつて暖められ、空気温度は入口 PIから出口 P2にかけて上昇する。

[0043] 以下に冷媒の流れをさらに詳しく説明する。

図 11に示すように、上部熱交換器 15aの風下列で最下部伝熱管 D26から流入した冷媒は、上部熱交換器 15aの 2パス部 D26〜D21を通過し、伝熱管 D21から伝熱管 D 11に流れる際に風上列に流入する。さらに伝熱管 D12に流れ、 3方ベンド 16に流入して合流し 1パス部に流れる。短い接続配管 16aは上部熱交換器 15aの伝熱管 D12に接続され、接続配管 16a、 16bを通過して D13〜D16を通って冷媒出口へ流れる。即ち図 12に示すように、冷媒入口力も冷媒出口までに 2パス部 R21と 1パス部 R1を通り、 12本分の長さの伝熱管 2を流れる。ここで、この冷媒入口と冷媒出口間の流路を上方側冷媒流路と称する。

[0044] 一方、下部熱交換器 15bの風下列で最上部伝熱管 D27から流入した冷媒は、下咅熱交^^ 15bの 2ノス咅 D27〜D212を通過し、伝熱管 D212力ら伝熱管 D112 に流れる際に風上列に流入する。さらに伝熱管 D17に流れ、 3方ベンド 16に流入して合流し 1パス部に流れる。長、接続配管 16cは下部熱交換器 15bの伝熱管 D 17に接続され、接続配管 16c、 16bを通過して D13〜D16を通って冷媒出口へ流れる。即ち図 12に示すように、冷媒入口から冷媒出口までに 2パス部 R22と 1パス部 R1を通り、 16本分の長さの伝熱管 2を流れる。ここで、この冷媒入口と冷媒出口間の流路を下方側冷媒流路と称する。

上方側冷媒流路及び下方側冷媒流路で、冷媒入口 19a、 19bから流入する冷媒は、気流方向に対し垂直方向に配置されて、る風下列のヘアピン 3や U—ベンド 4a を流れる。そして、気流方向に並行に配置されている U—ベンド 4b内を気流に概ね対向する方向に流れ、風上列のヘアピン 3や U—ベンド 4aを流れた後、 3方ベンド 1 6を通過して冷媒出口 18より流出する。この冷媒流路全体で冷媒がー度も気流方向に平行に流れることがな、ように伝熱管を接続して冷媒流路を構成して、る。

[0045] 図 10のように構成される熱交換器では、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路のそれぞれの冷媒流路で、冷媒の流れは風下列から風上列^ ^一方向に順に流れる。このため、図 13に示すように、冷媒温度変化は冷媒入口力も冷媒出口に向力つてほぼ単調に減少し、空気温度変化に対して概ね並行している。その結果、空気温度と冷媒温度の温度差は常に均等に保たれ、冷媒と空気との熱交換が熱交のいずれの部分でも効率よく行われるので、熱交換器能力を向上でき、エネルギ効率の高い空気調和機が得られる。

[0046] 図 12に示すように、黒丸で示した 2列目の風下列から 1列目の風上列に流入する箇所が、複数の冷媒流路の全てでそれぞれ 1箇所のみ有するように構成すれば、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路の冷媒流路を流れる冷媒が、風下列伝熱管から風上列伝熱管へ一方向に順に流れる。このため、冷媒側の温度変化は冷媒入口から冷媒出口に向力つて単調に減少し、空気側の温度変化に対して概ね並行になる。

[0047] 冷媒流路が風上列伝熱管と風下列伝熱管で複数回往復するように構成した場合、風下列伝熱管に過冷却域が侵入し、気流の通路近傍に位置する風上列伝熱管と風下列伝熱管内を流れる冷媒が、どちらも過冷却冷媒状態になることもある。このとき、空気が過冷却域のみを通過して吹出すことになり、熱交換能力は低下する。また、空気が過冷却域のみを通過して吹出すことがなくても、空気と冷媒の温度差が大きい箇所ができると、熱交能力は低下する。ここでは、冷媒流路を風下列から風上列に一方向に順に流れるので、冷媒流れが空気流れ方向に対して平行して流れることがない。このため、空気温度変化と冷媒温度変化をほぼ並行とし、温度差を均等に構成できるので、熱交翻能力を向上できる。

[0048] このように、伝熱管 2に接続し伝熱管 2による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管 16を備え、冷媒入口 19a、 19bと冷媒出口 18間の少なくとも一部で異なるパスを通るように形成された複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風下列力風上列の一方向に列間で順に流れるように構成することにより、熱交^^のいずれの部分でも効率よく熱交換することで伝熱性能を向上し、ェネルギ効率の高!、空気調和機が得られる。

[0049] ここで示した冷媒流路の構成は一例であり、これに限るものではな、。凝縮器として使用する熱交換器 15では、冷媒入口を風下列伝熱管のいずれか 2箇所とし、冷媒出口を風上列伝熱管のいずれ力とし、 1パス部 R1は複数の列を跨らずに風上列伝熱管のみの部分とする。そして構成された複数の冷媒流路の全てにおいて、冷媒は列間で逆方向（風上列一 >風下列）に後戻りすることなぐ風下列から風上列へ一方向に順に流れるように構成すればよい。これにより、空気温度変化と冷媒温度変化とを略並行とすることができ、熱交のいずれの部分でも熱交換が効率よく行われて伝熱性能を向上できる。

[0050] また、この実施の形態の熱交換器においては、 1パス部を上部熱交換器 15aの風上列の最下部付近の風速の大きい部分に配置している。このため、冷媒の過冷却を大きくでき、熱交換量を増大できる。特に風速の大きい部分を利用して冷媒の過冷却を大きくしており、少ない伝熱管本数で大きな過冷却を得ることができ、熱交換能力は向上する。

[0051] このように、分岐管 16は 1パス部と複数パス部でパス数を増加または減少されるものとし、 1パス部 R1を気流方向の最風上列に配置することにより、冷媒の過冷却を大きくでき、熱交換量を増大できる。

[0052] 図 10における 1パス部の入口 Aと冷媒出口 Bにおける冷媒温度を、図 13のグラフでは冷媒温度変化の過冷却域における A、 Bに示す。上部熱交換器 15aの最下部に設けた冷媒出口 Bと下部熱交換器 15bの 3方ベンド 16接続部 Aの温度差は、過冷却域であるため、二相域に比べて非常に大きい。そこで、この実施の形態では、熱交換器を上部熱交翻 15aと下部熱交翻 15bとでフィンが分離された構成とした。即ち、 3方ベンド 16を 2つの熱交^^ 15a、 15bを跨ぐように接続して、 3方ベンド 16接続部 Aの伝熱管 D17を下部熱交換器 15bに設け、冷媒出口 Bの伝熱管 D16を上部熱交翻15_&に設けた。このために、

によって A— B間の温度差の大きい伝熱管同士が設けられているフィンが熱的に分離され、互いに熱が伝わることがないので熱ロスを防ぐことができ、熱交換能力が向上する。

[0053] このように、熱交翻を凝縮器として動作させる際に冷媒流路を複数パス力も 1パスに減少させるものとし、冷媒出口近傍の伝熱管に密着するフィンと複数パスのそれぞれ最下流に位置する伝熱管のうちで冷媒出口の最も近くに位置する伝熱管に密着するフィンとを熱的に分離することにより、熱交換能力を向上できる。

なお、

域の温度差の大きな部分同士を熱的に分離したが、これに限るものではない。熱的な分離手段 21として、例えば上部熱交翻 15aと下部熱交翻 15bを一体に成形し、過冷却入口 Aと冷媒出口 Bとの間のフィンに溝や熱的遮蔽物を設けても、互いに熱的に分離することができ、熱ロスを防止でき、熱交換能力を向上ができる。

また、過冷却域と他の領域、特に過冷却域の出口部分と二相域や過熱域とは、熱的に離れて、た方が温度差の大き、伝熱管同士のフィンでの熱ロスを防ぐことができ、熱交換能力の向上を図ることができる。このため、この温度差の大きい部分の風上列伝熱管と風下列伝熱管の間のフィン 1に、即ち伝熱管列間でフィン 1の長手方向に伸びる方向に遮断スリットを設ければ、伝熱管列同士を熱的に離すことができ、熱交換性能を向上できる。

また、熱交換器 15を一体に成形することで、熱交換器を上部熱交換器 15aと下部熱交換器 15bに分割した構成と比較すると、製造しやすぐ製造工程でも扱い易いフインとすることができる。

[0054] このように、熱交翻15を凝縮器として動作させる際に冷媒流路を複数パス部 R2 1、 R22から 1パス部 R1に減少させるものとし、冷媒出口 18の伝熱管 2に密着するフイン 1と複数パス部 R21、 R22のそれぞれ最下流に位置する伝熱管 2 (D12、 D17) のうちで冷媒出口 18の最も近くに位置する伝熱管 2 (D17)に密着するフィンとを熱的に分離することにより、温度差の大きい伝熱管 2、ここでは伝熱管 D17と伝熱管 D1 6同士のフィンでの熱ロスを防ぐことができ、熱交換能力の向上を図ることができる。

[0055] また、送風機 5の前面側に配置される熱交翻15は、フィン 1の形状がほぼ同等である 2つの熱交^^ 15a、 15bを「く」の字状に配置して構成されることにより、製造が容易になると共に、熱的に分離する構成を容易に実現でき、熱交換能力の向上を図ることがでさる。

また、熱交は、上下に分離された上部熱交 l5_a及び下部熱交 bで構成され、熱交翻15を凝縮器として動作させた場合の冷媒出口 18を、上部熱交換器 15aの重力方向最下部に位置する伝熱管 2 (D16)に設けると共に、分岐管 1 6の接続配管 16a、 16b、 16cのうちで冷媒流れの上流側に接続される接続配管 16a 、 16cの少なくとも 1つの接続配管、この場合は接続配管 16cを下部熱交換器 15bに配置したことにより、熱的に分離する構成を容易に実現でき、熱交換能力の向上を図ることがでさる。

[0056] また、例えば、冷媒入口 18と冷媒出口 19a、 19b間の冷媒流路であって少なくとも一部で異なるパスを通るように形成された複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒 1S 気流方向の風上列から風下列、または風下列から風上列の一方向に列間で順に流れる構成ではなぐ例えばいずれかの冷媒流路を流れる冷媒の一部で、列間に逆に流れる構成があつたとしても、以下のように構成することで、ある程度の効果を奏する。

即ち、最風上列伝熱管の一部を 1パス部 R1とすることで、風速の速い部分で 1パスとし、熱交翻15を凝縮器として動作させた場合の過冷却を大きく付けることができ、熱交換性能を向上できる。さらにフィン 1の少なくとも風上側でフィン 1の長手方向に上下に熱的に分離する分離手段 21として、ここでは熱交翻15を上部熱交翻15 aと下部熱交 l5bに分離し、 2つの接続配管 16a、 16cと接続される伝熱管 2に

熱的に分離されるように構成した。これにより、凝縮器として動作する際の過冷却部となって温度差の大きくなる伝熱管に密着するフィン 1同士を熱的に分離できるため、フィン 1 での熱的ロスを低減でき、熱交換性能を向上できる空気調和機が得られる。

なお、分離手段は、フィン 1の少なくとも風上部で気流方向に上下に分離する切込みを入れ、フィン 1の長手方向に上下に熱的に分離しても、上記と同様の効果を奏する。

[0057] このように、気流方向に対して最風上列の中央部に設けた風上列冷媒ロ 18から気流方向に対して最風下列の中央部に設けた風下列冷媒ロ 19a、 19bまでの冷媒の流れを 1パスから 2パスへ分岐する分岐管 16と、フィン 1の少なくとも風上部でフィン 1 の長手方向に上下に熱的に分離する分離手段 21と、を備え、最風上列の少なくとも一部を 1パス部 R1で構成すると共に、分岐管 16の 2パス部 Rl、 R2に接続する 2つの伝熱管 D12、D17のうちの風上列冷媒ロ 18の近くに位置する伝熱管 D17に密着するフィンと、風上列冷媒ロ 18に密着するフィンとが分離手段 21で熱的に分離されるように構成したことにより、フィン 1での熱的ロスを低減でき、熱交換性能を向上できる空気調和機を得ることができる。 [0058] 熱交換器 15を背面側にも配置した場合の構成例を図 14に示す。図 14はこの実施の形態に係る室内機を示す側面構成図である。図において、背面熱交換器を送風機 5の背面側に配置し、 3つにほぼ分割された前面熱交換器及び背面熱交換器で熱交換器 15を構成する。熱交換器 15は送風機 5の吸込口 8側に、送風機 5を囲むように設けている。また、図 15は背面熱交換器を有する場合の伝熱管の接続状態を模式的に示す説明図である。ここでは、例えば熱交翻15を凝縮器として動作させた場合を示している。送風機 5の回転によって、吸込口 8から流入した空気は図 10と同様に熱交のフィン 1間を流れ、伝熱管 2を流れる冷媒と熱交換して吹出口 6から流出する。一方、冷媒流れは、冷媒入口は風下列の 4番目の伝熱管 D24及び風下列の 5番目の伝熱管 D25であり、冷媒出口は風上列の 6番目の伝熱管 D16となる

[0059] また、図 16は冷媒パスの構成を示す説明図である。例えばこの構成では、冷媒入口は 2パス部 R21、 R22に接続され、 R21は伝熱管で 14本分、 R22は 14本分であり、 1パス部 R1に合流して、伝熱管 4本分の 1パス部 R1を流れ、冷媒出口に接続する。 2パス部 R21、 R22の黒丸は、風下列の伝熱管から風上列の伝熱管へ接続された部分を示す。

[0060] 図 15に示すように、上方側冷媒流路は、前面熱交換器の風下列の中央部に設けた最風下列冷媒口である伝熱管 D24、 2パス部 D24〜D21を通過し、背面熱交換器の風下列伝熱管 D216〜D213、伝熱管 D213から伝熱管 D113に流れる際に風上列に流入し、伝熱管0113〜0116、前面熱交換器の風上列伝熱管 Dl l、 D12 に流れ、 3方ベンド 16の短い接続配管 16a、 16bから伝熱管 D13〜D16を通って最風上列冷媒口である冷媒出口へ流れる。即ち図 16に示すように、冷媒入口から冷媒出口までに 2パス部 R21と 1パス部 R1を通り、 18本分の長さの伝熱管 2を流れる。

[0061] 一方、下方側冷媒流路は、前面熱交換器の風下列の中央部に設けた最風下列冷媒ロである伝熱管 D25、 2パス部 D25〜D212、伝熱管 D212で風上列に流入し、伝熱管 D112〜D17、 3方ベンド 16の長い接続配管 16c、前面熱交換器の伝熱管 D 17、接続配管 16b、前面熱交換器の 1パス部 D13〜D16を通って風上列の中央部に設けた最風上列冷媒口である冷媒出口へ流れる。即ち図 16に示すように、冷媒入ロカも冷媒出口までに 2パス部 R22と 1パス部 Rlを通り、 18本分の長さの伝熱管 2を流れる。

[0062] この構成でも、冷媒入口付近のガスの割合が多い部分で 2パス部 R21、 R22で冷媒流路を構成して圧力損失の低減を図り、圧縮機 10への負担を低減すると共に、冷媒出口付近の過冷却部分を 1パス部 R1で構成して熱交換性能を向上する。

[0063] 図 14〜図 16のように構成した熱交換器 15による冷媒温度変化と空気温度変化は図 13と同様である。

図 16で明らかなように、黒丸で示した 2列目の風下列から 1列目の風上列に流入する箇所が、複数の冷媒流路の全てでそれぞれ 1箇所のみ有する。即ち、上方側冷媒流路と下方側冷媒流路の冷媒流路で、冷媒の流れは風下列から風上列へ順に一方向に流れる。この結果、図 13に示すように、冷媒側の温度変化を冷媒入口から冷媒出口に向力つて単調に減少させ、空気側の温度変化に対して概ね並行となり、空気温度と冷媒温度の温度差は常に均等に保たれる。このため、冷媒と空気との熱交換が効率よく行われるので、熱交換器能力を向上できる。

[0064] このように、背面熱交換器を有する場合にも、複数の冷媒流路のそれぞれを風下列から風上列に順に流れるように構成することで、熱交能力を向上できる。この場合でも、伝熱管 2に接続し伝熱管 2による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管 16と、を備え、冷媒入口 19a、 19bと冷媒出口 18間の少なくとも一部で異なるパスを通るように形成された複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒カ気流方向の風下列力風上列の一方向に列間で順に流れるように構成することにより、熱交^^のいずれの部分でも効率よく熱交換することで伝熱性能を向上し、エネルギ効率の高い空気調和機が得られる。

[0065] 図 14に示す構成では、フィン 1の熱的に分離されている部分は、背面熱交^^と前面熱交^^で分離されている部分、即ち伝熱管 D116と D11の間、伝熱管 D216 と D21の間、及び前面熱交^^のフィン 1の風上部に切り込みが設けられている部分、即ち伝熱管 D15と D16の間、伝熱管 D19と D110の間である。ここでは、筐体内の空間を有効利用するという観点力前面熱交を 3つに切込みを入れ、前面熱交換器を送風機 5の外周に沿って円弧状に配置している。この結果、熱的な分離手段としてはフィン 1の風上部に、気流方向にフィン幅の半分程度切込みを入れる構成で伝熱管 D15と伝熱管 D16を熱的に分離している。さらに冷媒出口 18と過冷却部の温度の高い部分の間、即ち伝熱管 D16に密着するフィン 1と伝熱管 D17に密着するフィン 1の間を熱的に分離する切込みを入れることで、熱交性能を向上できる。冷媒が過冷却状態になりつつある 1パス部 R1の開始部分と冷媒出口 18とを熱的に分離することで、温度差の大きな冷媒が流れる伝熱管同士を熱的に分離し、熱ロスを無くし、熱交換性能を向上できる。

[0066] なお、図 17にこの実施の形態に係る熱交換器能力の従来の熱交換器能力に対する増加率を示し、縦軸は％である。背面なし熱交換器では、（図 10に示した完全対向流の暖房時の熱交換能力） / (従来の非完全対向流の暖房時の熱交換器能力）を示し、背面あり熱交換器では、（図 14に示した完全対向流の暖房時の熱交換能力 ) / (従来の非完全対向流の暖房時の熱交換器能力）を示す。従来の非完全対向流の構成は、背面なし熱交換器と背面あり熱交換器共に、フィン形状、伝熱管ピッチ、伝熱管径、伝熱管段数、フィンピッチ、及びパス数は比較する完全対向流と同様の構成で、パスの流れ方を変化させたものであり、冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒力気流方向の風下列から風上列に流れ、さらに風上列から風下列に流れ、再び風下列から風上列に流れるものとした。

[0067] 図 17に示すように、背面なし熱交換器では 8〜9%程度の能力増加が得られ、背面あり熱交では 7%程度の能力増加が得られた。即ち、熱交を凝縮器として用いた場合、冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風下列力風上列に列間で順に一方向に流れるように構成することによつて、背面なし熱交換器及び背面あり熱交換器の両方で熱交換能力を増加する効果が得られた。

図 17では、背面なし熱交換器の方が背面あり熱交換器よりも大きな熱交換能力の増加が得られたことを示している。これは、図 10に示した室内機の構成では、熱交換器 15の 1パス部の風量が背面あり熱交換器よりも背面なし熱交換器の方が大きくなるため、背面熱交換器が無い場合の方が過冷却を十分に取れるためである。ただし、これは室内機内の空気流路で変化するものであり、即ち室内機の各部材の配置、吸入口や吹出口の配置などによって変化する。

[0068] 図 18は、背面なし熱交換器と背面あり熱交換器において、熱交換器能力 Z重量 W Z(K X kg)を示すグラフである。ここで、重量とは熱交換器を構成するフィンと伝熱管の重量であり、伝熱管の段数を増やして重量を変更した場合の重量に対する熱交換能力を示したものである。

図 18で熱交換器能力 Z重量を比較すると、背面なし熱交換器の方が背面あり熱交よりもより大きな能力が得られることがわかる。これは、図 10に示す構成の場合には送風機 5の背面側の風速が遅いために、背面熱交換器の熱交換能力は前面側の熱交^^で得られるほど大きな増加分は得られない。従って、図 10や図 14に示すような構成で熱交翻15の大きさを変更しょうとする場合、例えばフィンの枚数、伝熱管の段数や列数、フィンの大きさなどを大きくしょうとするときには、送風機 5の背面側に熱交換器を設けたり、背面側に設けた熱交換器を大きくするよりも、送風機 5 の前面側に設けた熱交翻を大きくする方が、熱交翻能力をより向上できる。ただし、これも図 17に示した熱交能力の増加率と同様、室内機内の空気流路で変化するものであり、即ち室内機の各部材の配置、吸入口や吹出口の配置などによって変化する。

[0069] 図 14〜図 16で背面側に熱交換器を設けた構成で、熱交換器を凝縮器として動作させた構成例について述べたが、熱交翻を蒸発器として動作させた場合でも同様である。即ち、図 14の構成のように、前面熱交換器に伴って背面熱交換器を送風機 5を取り囲むように構成し、伝熱管による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐部 20を有するものとし、冷媒入口と冷媒出口間の少なくとも一部で異なるパスを通る複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風上列力風下列に列間で順に一方向に流れるように冷媒流路を構成することで、蒸発器として運転した時でも空気温度変化と冷媒温度変化をほぼ均等に並行にでき、熱交換能力を向上できる。

[0070] 図 6、図 10に示した気流は各構成での計測結果、またはシミュレーションによって得られた計算結果である。前面パネル 7も空気が流通できるように構成すれば、風路構成および気流が変化することになるが、どのように構成しても、熱交 15と送風機 5との位置関係から、熱交換器の風上列が吸込口側となり、風下列が送風機側となる。そこで、複数の冷媒流路のそれぞれを、蒸発器として動作する場合には風上列から風下列に順に一方向に流れ、または凝縮器として動作する場合には風下列から風上列に順に一方向に流れるように構成することで、冷媒温度変化と空気温度変化をほぼ並行にすることができ、熱交換性能を向上できる。

風速の大きい部分を利用して、熱交換性能を向上させる場合には、シミュレーションゃ実際の計測を行い、その結果得られた風速の大きな部分に、 1パス部を配置すればよい。

[0071] 熱交を凝縮器として用いる場合、上記では 2パス一〉 1パスにパス数を減少する構成について述べた力これに限るものではない。 3以上の複数パス一 > 1パスに減少してもよい。また、 3以上の複数パス一 > 2以上の複数パスに減少する場合にも適用できる。

[0072] また、上記では気流方向で風上列伝熱管と風下列伝熱管の 2列を有する構成としたが、 3列以上の伝熱管列を有する構成としてもよい。この場合には、冷媒入口と冷媒出口間の複数の冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒が、気流方向の風下列から風上列に列間で順に流れるように、例えば 3列の場合に風下列一 >中間列一 >風上列の順に流れるように構成すればょ、。

[0073] 図 19はこの実施の形態に係る熱交^^に係り、室内機への熱交^^の取り付け工程を示すフローチャート、図 20はこの実施の形態に係る熱交換器が組み立て途中でユニット枠に据え付けられる前の状態を示す説明図である。

従来の室内機への熱交換器の取り付け工程は、フィンチューブ熱交換器を成形する際、先ずヘアピン 3を積層されたフィンに挿入し、拡管してフィンとヘアピン 3を密着させる工程を実施する。次に、 U—ベンド 4をロウ付けし、筐体内に据え付けた後、 3方ベンド 16をロウ付けして熱交を完成させてヽた。

従来のような工程で製造すると、筐体内に据え付けた後に 3方ベンド 16をロウ付けする際に、熱交翻15を構成するフィンの位置 1が若干移動したりして正確に熱交 5を筐体内に収めることができな力つた。

この実施の形態では、図 19に示すように、拡管によってフィンと伝熱管を固着し (S Tl)、 U—ベンド 4を伝熱管 2に例えばロウ付けにより接続し、伝熱管 2の端部の 2つずつを接続する伝熱管端部接続工程を施す (ST2)。次に、 3方ベンド 16を伝熱管 2 に例えばロウ付けにより接続する分岐管接続工程を施した (ST3)後、筐体内に取り付ける（ST4)。筐体内への熱交^^の取り付けは、例えば筐体側に設けた鉤部と熱交側に設けた鉤部とを嵌合することにより、筐体内に固定する。

[0074] この製造方法では、筐体内に熱交換器を取りつける前に 3方ベンド 16を伝熱管 2に接続するので、 3方ベンド 16の接続作業がしゃすぐ確実に伝熱管 2に接続できる。さらに、熱交翻15として完成状態に近いので、筐体内へ熱交翻15を取り付けた後の作業工程を少なくでき、筐体内に取り付け後に熱交換器 15の位置がずれるのを防ぐことができる。

[0075] このように、所定の間隔で並設される複数のフィン 1に略直角に挿入されフィン 1の長手方向に列をなし気流方向に複数列接続されて冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路を構成する伝熱管 2と、伝熱管の接続部に接続され冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管 16を有する熱交換器 15を製造する際、フィン 1に挿入固定された伝熱管 2の端部の 2つずつを接続配管である U—ベンド 4によって接続する伝熱管端部接続工程 (ST2)と、分岐管 16の接続配管 16a、 16b、 16cを伝熱管 2の端部に接続する分岐管接続工程 (ST3)と、伝熱管端部接続工程 (ST2)及び分岐管接続工程 (ST3)の後に、熱交翻15を筐体内に固定する工程を施すことにより、熱交を容易に精度良く筐体内に取り付ることができる空気調和機の製造方法が得られる。

[0076] 図 19の工程にぉ、て、伝熱管端部接続工程 (ST2)と分岐管接続工程 (ST3)の順は逆でもよい。筐体内に熱交^^を取り付ける前に U—ベンド 4と 3方ベンド 16が伝熱管 2に接続されて、ればよ、。

[0077] また、上述の実施の形態 1における熱交換器、及びそれを用いた空気調和機については、冷媒として、例えば HCFC冷媒、 HFC冷媒、 HC冷媒、自然冷媒、またこれら冷媒の数種の混合冷媒など、どんな種類の冷媒を用いても、その効果を達成することができる。 HCFC冷媒としては例えば R22、 HFC冷媒としては例えば R116、 R1 25、 R134a、 R14、 R143a、 R152a、 R227ea、 R23、 R236ea、 R236fa、 R245c a、 R245fa、 R32、 R41, RC318などや、これら冷媒の数種の混合冷媒、 R407A、 R407B、 R407C、 R407D、 R407E、 R410A、 R410B、 R404A、 R507A、 R508 A、 R508Bなどがある。また、 HC冷媒としては、例えばブタン、イソブタン、ェタン、プロパン、プロピレンなどや、これら冷媒の数種混合冷媒があり、自然冷媒としては、例えば空気、炭酸ガス、アンモニアなどや、これら冷媒の数種の混合冷媒がある。

[0078] また、作動流体として、空気と冷媒の例を示した力他の気体、液体、気液混合流体を用いても、同様の効果を奏する。

[0079] また、伝熱管とフィンの材質は特に限定するものではなぐ異なった材料を用いてもよい。なお、伝熱管とフィンに銅、伝熱管とフィンにアルミなど、同じ材料を用いることで、フィンと伝熱管のロウ付けが可能となり、フィン部と伝熱管の接触熱伝達率が飛躍的に向上し、熱交換能力が大幅に向上する。また、リサイクル性も向上させることができる。

[0080] また、通常は伝熱管とフィンを密着する前に親水材をフィンに塗布しているが、炉中ロウ付けで伝熱管とフィンを密着する場合には、伝熱管とフィンを密着した後に親水材をフィンに塗布するのが望ましい。炉中ロウ付け後に親水材をフィンに塗布することで、ロウ付け中の親水材の焼け落ちを防ぐことができる。

[0081] また、板状フィン上に輻射による伝熱を促進する放熱塗料を塗布することにより、伝熱性能を向上させることができる。また、光触媒を塗布することによって、フィン上の親水性を向上でき、熱交換器を蒸発器として用いた場合、凝縮水の送風機への滴下を防ぐことができる。

[0082] なお、上述の実施の形態 1で述べた熱交換器およびそれを用いた空気調和機については、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒と油が溶ける溶けないにかかわらず、どんな冷凍機油についても、その効果を達成することができる。

[0083] また、ここでは空気調和機の室内機について説明した力室外機においても外気と冷媒とを熱交換する熱交換器と送風機を備える構成である。そして、熱交換器を蒸発器また凝縮器として動作させる構成は上記と同様である。従って、この実施の形態における特徴を室外機に適用することもできる。 [0084] 以上に説明したように、この発明による空気調和機は、以下に示すような効果を奏する。

[0085] 吸込口と吹出口とが設けられた筐体と、この筐体に収納された貫流送風機とを備えた空気調和機において、前面側を空気の透過しないパネルを用い、上部の吸込みグリルから貫流送風機までの風回路の途中、または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配設された複数のフィン付き熱交換器であって、各熱交換器は、所定の間隔で平行に並べられ、その間を気体が流動する多数のフィンと、前記フィンに略直角に挿入され、内部を流体が流動する多数の伝熱管とを有し、筐体内の送風機中心より概ね前面側に配設され、伝熱管中心線が成す角度が鈍角で形成されて、る（重力方向に対し)上部と下部の 2つの熱交換器で構成され、前記 2つの熱交換器が凝縮器として用いられる時は、冷媒入口から出口にかけて空気上流方向もしくは空気流れに対し垂直方向に冷媒が流れるように冷媒流路を構成し、前記冷媒流路の一部を 1パスとし、その他の冷媒流路を 2パスとし、且つ前記 1パス部と前記 2パス部を結ぶ 3方ベンドにおいて、 2つの接続口が上部および下部の熱交換器を跨ぐように接続したため、熱交換能力の大きい空気調和機を得ることができる。

[0086] 凝縮器として用いた場合の冷媒出口部と 3方管の何れかの接続部が隣り合うように配置され、且つ異なる熱交換器に配置したため、熱交換能力の大きい空気調和機を得ることができる。

[0087] 1パス部は上部の空気流れ方向の最上流列および熱交換器の最下部に配置され、凝縮器として用いた場合の冷媒出口を上部の熱交^^の重力方向最下部とし、 3 方ベンドの分岐部と重力方向下側の接続部の長さを 3方ベンドの分岐部と重力方向上側の接続部の長さよりも大きくしたため熱交換能力の大きい空気調和機を得ることができる。

[0088] 2つの熱交換器のフィン形状、伝熱管ピッチ、伝熱管径、伝熱管段数、フィンピッチを同一としたため、熱交換能力の大きい空気調和機を得ることができる。

[0089] 上部熱交換器と下部熱交換器を前記 3方管により接続した後、室内ユニットに固定し、 U—ベンドを接続する製造手順としたため組み立て性の容易な空気調和機を得ることがでさる。符号の説明

1 フィン

2 伝熱管

3 ヘアピン

4 U—ベンド

5 送風機

6 吹出口

7 前面パネル

8 吸込口

9 送風機モータ

10 圧縮機

11 室内熱交換器 12 室外熱交換器 13 膨張弁

14 流路切換弁

15 熱交換器

16 分岐管

18 風上列冷媒ロ 19a、 19b 風下列冷媒ロ 20 分岐部

21 分離手段

Claims

請求の範囲

[1] 吸込口から流入する気体を吹出口に導く送風機と、前記送風機の前記吸込口側に設けられ前記気体と冷媒とで熱交換する熱交換器と、前記熱交換器に設けられ、前記送風機の回転軸方向に所定の間隔で並設される複数のフィンに略直角に挿入され前記フィンの長手方向に列をなし気流方向に複数列接続されて冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路を構成する伝熱管と、前記伝熱管の接続部に接続され前記伝熱管による冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管と、を備え、前記冷媒入口と前記冷媒出口間の少なくとも一部で異なるパスを通る複数の前記冷媒流路のそれぞれを流れる冷媒力前記気流方向の風上列から風下列又は前記風下列力前記風上列の一方向に列間で順に流れるように構成することを特徴とする空気調和機。

[2] 前記冷媒入口と前記冷媒出口の!、ずれか一方を最風上列の中央部の伝熱管に設け、他方を最風下列の中央部の伝熱管に設けると共に、前記最風下列の長手方向端部の伝熱管を前記最風下列の隣の列の伝熱管と接続することを特徴とする請求項 1記載の空気調和機。

[3] 前記分岐管は 3以上の前記伝熱管に接続する接続配管を有し、パス数を増加させる際の下流側の前記伝熱管に接続される接続配管のうち、重力方向下方の前記伝熱管に接続する前記接続配管を前記冷媒が流れる時の圧力損失が、重力方向上方の前記伝熱管に接続する前記接続配管を前記冷媒が流れる時の圧力損失よりも大きくなるように前記分岐管を構成したことを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の空気調和機。

[4] 前記分岐管の前記重力方向下方の伝熱管に接続する前記接続配管の長さを、前記分岐管の前記重力方向上方の伝熱管に接続する前記接続配管までの長さよりも長くしたことを特徴とする請求項 3記載の空気調和機。

[5] 前記分岐管は 1パス部と複数パス部でパス数を増加または減少されるものとし、前記 1パス部を構成する前記伝熱管を前記気流方向の最風上列に配置することを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれ力 1項に記載の空気調和機。

[6] 前記熱交翻を凝縮器として動作させる際に前記冷媒流路を複数パス部力も 1パス部に減少させるものとし、前記冷媒出口の伝熱管に密着するフィンと前記複数パス部のそれぞれ最下流に位置する伝熱管のうちで前記冷媒出口の最も近くに位置する伝熱管に密着するフィンとを熱的に分離することを特徴とする請求項 1乃至請求項 5 記載の、ずれか 1項に記載の空気調和機。

[7] 吸込口から流入する気体を吹出口に導く送風機と、前記送風機の前記吸込口側に設けられ前記気体と冷媒とで熱交換する熱交換器と、前記熱交換器に設けられ、前記送風機の回転軸方向に所定の間隔で並設される複数のフィンに略直角に挿入され前記フィンの長手方向に列をなし前記気体の気流方向に複数列接続されて冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路を構成する伝熱管と、前記伝熱管の接続部に設けられ前記気流方向に対して最風上列の中央部の伝熱管に設けた風上列冷媒口から前記気流方向に対して最風下列の中央部の伝熱管に設けた風下列冷媒口までの冷媒の流れを 1パスから 2パスへ分岐する分岐管と、前記フィンの少なくとも前記気流の上流部で前記フィンの長手方向に上下に熱的に分離する分離手段と、を備え、前記最風上列の伝熱管の少なくとも一部を前記 1パスで構成すると共に、前記分岐管の 2パス部に接続する 2つの伝熱管のうちの前記風上列冷媒口の近くに位置する前記伝熱管に密着するフィンと、前記風上列冷媒口に密着するフィンとが前記分離手段で熱的に分離されるように構成したことを特徴とする空気調和機。

[8] 前記送風機の前面側に配置される熱交換器は、フィンの形状がほぼ同等である 2つの熱交を「く」の字状に配置して構成されることを特徴とする請求項 1乃至請求項 7の、ずれか 1項に記載の空気調和機。

[9] 前記熱交は、上下に分離された上部熱交及び下部熱交^^で構成され、前記熱交換器を凝縮器として動作させた場合の冷媒出口を、前記上部熱交換器の重力方向最下部に位置する伝熱管に設けると共に、前記分岐管の接続配管のうちで冷媒流れの上流側に接続される接続配管の少なくとも 1つの接続配管を前記下部熱交^^に配置したことを特徴とする請求項 1乃至請求項 8のいずれか 1項に記載の空気調和機。

[10] 所定の間隔で並設される複数のフィンに略直角に挿入され前記フィンの長手方向に列をなし気流方向に複数列接続されて冷媒入口と冷媒出口間の冷媒流路を構成する伝熱管と、前記伝熱管の接続部に接続され前記冷媒流路のパス数を部分的に増加又は減少させる分岐管を有する熱交換器を製造する際、前記フィンに挿入固定された前記伝熱管の端部の 2つずつを接続配管によって接続する伝熱管端部接続ェ程と、前記分岐管の接続配管を前記伝熱管の端部に接続する分岐管接続工程と、前記伝熱管端部接続工程及び前記分岐管接続工程の後に、前記熱交換器を筐体内に固定する工程を施すことを特徴とする空気調和機の製造方法。