(57)【要約】【課題】冷媒が並行して流れ、かつ並列に並ぶ複数の冷媒流通管を備える熱交換器のそれぞれの冷媒流通管に均等に冷媒を流入させることが容易な熱交換装置、および空気調和機を提案する。【解決手段】熱交換装置は、実質的に平行に並ぶ一対のヘッダーパイプ３２、３３と、一対のヘッダーパイプ３２、３３の間に架設されて冷媒が並行して流れ、かつ実質的に同一水平平面上に並ぶ複数の扁平管３５を有する熱交換器３１と、熱交換器２１を通風する送風機と、を備えている。【選択図】  図４
2019027614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平行に並ぶ一対のヘッダーパイプと、前記一対のヘッダーパイプの間に架設されて冷媒が並行して流れ、かつ実質的に同一水平平面上に並ぶ複数の冷媒流通管と、を有する熱交換器と、
前記熱交換器に通風する送風機と、を備える熱交換装置。
【請求項２】
実質的に平行に並ぶ一対のヘッダーパイプ、および前記一対のヘッダーパイプの間に架設されて冷媒が並行して流れる複数の冷媒流通管を有して、実質的に水平に設置される板状の熱交換器と、
前記熱交換器に通風する送風機と、を備える熱交換装置。
【請求項３】
前記各冷媒流通管は、その内部に冷媒が並行して流れる複数の冷媒流通路を備える請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記冷媒流通管は、前記熱交換器の通風方向に延びる扁平な形状を有する扁平管である請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項５】
隣接する前記冷媒流通管の間に設けられるコルゲートフィンを備える請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項６】
室内機と、
前記室内機に収容される第一熱交換器と、
室外機と、
前記室外機に収容される圧縮機と、
前記室外機に収容される第二熱交換器と、
前記室外機に収容される絞り機構と、
前記第一熱交換器、前記圧縮機、前記第二熱交換器、および前記絞り機構を順に接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、を備え、
前記第一熱交換器および前記第二熱交換器の少なくとも一方は、冷媒が並行して流れ、かつ実質的に水平方向に並ぶ複数の冷媒流通管を有する空気調和機。
【請求項７】
前記冷媒流通管は、その内部に実質的に水平方向に延びる複数の冷媒流通路を有する請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記冷媒流通管は、前記熱交換器の通風方向に延びる扁平な形状を有する扁平管である請求項６または７に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のうち前記扁平管を有するものは、前記複数の扁平管と、隣り合う前記扁平管の間に設けられるコルゲートフィンと、を備える請求項８に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記圧縮機は、前記第二熱交換器よりも下方、かつ前記室外機の底部に配置されている請求項６から９のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のうち前記冷媒流通管を有するものは、複数あって、鉛直方向に並んでいる請求項６から１０のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のうち前記冷媒流通管を有するもので熱交換された空気を前記室内機および前記室外機の少なくとも一方から吹き出す送風機を備え、
前記送風機はプロペラファンを備え、前記プロペラファンは、少なくとも１つの前記第一熱交換器または前記第二熱交換器の側方に配置されている請求項１１に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記第二熱交換器で熱交換された空気を前記室外機から吹き出す送風機を備え、
前記送風機はプロペラファンを備え、前記室外機の上方へ向けて空気を吹き出す請求項６から１０のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記冷媒流通管を有する前記第一熱交換器とともに前記室内機に収容されるフィンアンドチューブ式の第三熱交換器、および前記扁平管を有する前記第二熱交換器とともに前記室外気機に収容されるフィンアンドチューブ式の第四熱交換器の少なくとも一方を備える請求項６から１３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は、例えば、空気調和機の室内機や室外機などの熱交換装置、および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換効率を向上させるために冷媒が流通する冷媒流通管として並列に並ぶ複数の扁平管を有する熱交換器を備える空気調和機が知られている。複数の扁平管の長手方向は、水平方向に延びている。熱交換器は、複数の扁平管の一側部の端部に接続される中空のヘッダーと、複数の扁平管の他側部に接続される中空のヘッダーと、を備えている。両ヘッダーの長手方向は、鉛直方向へ向けられている。換言すると、複数の扁平管は、垂直方向に並んでいる。
【０００３】
また、他の配置として、複数の扁平管の長手方向は、鉛直方向に対して傾斜して延びている。熱交換器は、複数の扁平管の上側の端部に接続される中空の上側ヘッダーと、複数の扁平管の下側の端部に接続される中空の下側ヘッダーと、を備えている。両ヘッダーの長手方向は、水平方向へ向けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３０１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器では、効率向上のために、すべての冷媒流通管に均一に冷媒を流すことが望まれる。ところが、ヘッダーを有する熱交換器では、蒸発器として利用する場合に、液冷媒を流すと各扁平管に対する分流が不均一になるという問題があった。たとえば、上記したヘッダーの長手方向を、鉛直方向へ向けた熱交換器では、液冷媒にかかる重力から下側に位置する扁平管にはより多くの液冷媒が流れ、上部に位置する扁平管にはわずかな液冷媒しか流れなくなる。さらに、扁平管は内部の冷媒流通路が細いため、圧力損失が高い。このため、余計に分流が不均一になるという問題があった。
【０００６】
一方、ヘッダーの長手方向を水平方向とした熱交換器でも同様に、例えば上側ヘッダーから液冷媒を流入させ、扁平管を経て下側ヘッダーに冷媒を到達させる場合には、液冷媒に働く重力の影響によって上側ヘッダーの入口付近の扁平管には多量の液冷媒が流通し、入口から遠ざかるほど扁平管に流れる液冷媒の流量が減少する。そのため、熱交換器には、温度の高低差が生じてしまい、熱交換効率が低下する。
【０００７】
そこで、従来の熱交換器は、両ヘッダーを複数の部屋に分割し、扁平管を介在させて両ヘッダー間で液冷媒を複数回往来させている。また、従来の熱交換器は、上側ヘッダーの両方の端部それぞれから液冷媒を流入させ、下側ヘッダーの中央部から液冷媒を流出させている。
【０００８】
しかしながら、従来の熱交換器のように両ヘッダー間で冷媒を往来させるための構造や、ヘッダーの複数箇所から冷媒を供給するための構造は、熱交換器の構造の複雑化を伴う。
【０００９】
また、インバータ装置によって圧縮機を可変速させて、冷媒流量を変更することで空調能力を調整可能な空気調和機が知られている。この種の空気調和機において上述のようなヘッダー分流型の熱交換器を使用した場合は、冷媒の流量変化にかかわらず複数の冷媒流通管に均一に液冷媒を流す構造を設定することはさらに難しくなる。
【００１０】
そこで、本発明は、冷媒が並行して流れ、かつ並列に並ぶ複数の冷媒流通管を備える熱交換器のそれぞれの冷媒流通管に均等に冷媒を流入させることが容易な熱交換装置、および空気調和機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る熱交換装置は、実質的に平行に並ぶ一対のヘッダーパイプと、前記一対のヘッダーパイプの間に架設されて冷媒が並行して流れ、かつ実質的に同一水平平面上に並ぶ複数の冷媒流通管を有する熱交換器と、前記熱交換器を通風する送風機と、を備えている。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係る空気調和機は、室内機と、前記室内機に収容される第一熱交換器と、室外機と、前記室外機に収容される圧縮機と、前記室外機に収容される第二熱交換器と、前記室外機に収容される絞り機構と、前記第一熱交換器、前記圧縮機、前記第二熱交換器、および前記絞り機構を順に接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、を備え、前記第一熱交換器および前記第二熱交換器の少なくとも一方は、冷媒が並行して流れ、かつ実質的に水平方向に並ぶ複数の冷媒流通管を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機のブロック図。
【図２】本実施形態に係る空気調和機の熱交換器の平面図。
【図３】本実施形態に係る空気調和機の熱交換器の部分的な斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略的な断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る空気調和機の熱交換器の設置状態の概略的な側面図。
【図７】本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図。
【図９】本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る空気調和機の実施形態について、図１から図９を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号を付している。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機のブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機１は、室内機２と、室外機３と、を備えている。室内機２、および室外機３は、それぞれが熱交換装置として機能する。
【００１７】
室内機２は、第一熱交換器としての室内熱交換器１１と、室内機筐体１２と、を備えている。また、室内機２は、室内の空気と室内熱交換器１１との熱交換を促進する室内送風機１３を備えている。
【００１８】
室内送風機１３は、室内熱交換器１１を通風する。室内送風機１３は、室内熱交換器１１との間で熱交換された空気を室内機２から吹き出す。室内送風機１３は、プロペラファン１３ａと、プロペラファン１３ａを駆動させる動力源、例えば電動機１３ｂと、を備えている。
【００１９】
室外機３は、圧縮機１５と、四方弁１６と、第二熱交換器としての室外熱交換器１７と、絞り機構１８と、室外機筐体１９と、を備えている。また、室外機３は、室外の空気と室外熱交換器１７との熱交換を促進する室外送風機２１を備えている。
【００２０】
絞り機構１８は、例えばＰＭＶ（Pulse Motor Valve、電子膨張弁）やキャピラリーチューブである。
【００２１】
室外送風機２１は、室外熱交換器１７を通風する。室外送風機２１は、室外熱交換器１７との間で熱交換された空気を室外機３から吹き出す。室外送風機２１は、プロペラファン２１ａと、プロペラファン２１ａを駆動させる動力源、例えば電動機２１ｂと、を備えている。
【００２２】
また、空気調和機１は、圧縮機１５、四方弁１６、室外熱交換器１７、絞り機構１８、および室内熱交換器１１を接続して冷媒を流通させる冷媒配管２３を備えている。
【００２３】
冷媒配管２３は、圧縮機１５、四方弁１６、室外熱交換器１７、絞り機構１８、および室内熱交換器１１を順次に接続している。
【００２４】
冷媒配管２３は、圧縮機１５の吐出口１５ａと四方弁１６とを繋ぐ第一冷媒配管２３ａと、四方弁１６と圧縮機１５の吸込口１５ｂとを繋ぐ第二冷媒配管２３ｂと、四方弁１６と室外熱交換器１７とを繋ぐ第三冷媒配管２３ｃと、室外熱交換器１７と絞り機構１８とを繋ぐ第四冷媒配管２３ｄと、絞り機構１８と室外機３の第一配管接続部２５ａとを繋ぐ第五冷媒配管２３ｅと、室外機３の第一配管接続部２５ａと室内機２の第二配管接続部２５ｂとを繋ぐ第六冷媒配管２３ｆと、室内機２の第二配管接続部２５ｂと室内熱交換器１１とを繋ぐ第七冷媒配管２３ｇと、室内熱交換器１１と室内機２の第三配管接続部２５ｃとを繋ぐ第八冷媒配管２３ｈと、室内機２の第三配管接続部２５ｃと室外機３の第四配管接続部２５ｄとを繋ぐ第九冷媒配管２３ｉと、室外機３の第四配管接続部２５ｄと四方弁１６とを繋ぐ第十冷媒配管２３ｊと、を含んでいる。
【００２５】
第六冷媒配管２３ｆおよび第九冷媒配管２３ｉは、室外機３と室内機２との間で冷媒を往来させる。
【００２６】
第一配管接続部２５ａおよび第四配管接続部２５ｄのそれぞれは、室外機３側の冷媒配管２３、つまり第一冷媒配管２３ａ、第二冷媒配管２３ｂ、第三冷媒配管２３ｃ、第四冷媒配管２３ｄ、第五冷媒配管２３ｅ、および第十冷媒配管２３ｊの出入り口に相当する継手を兼ねている。
【００２７】
第二配管接続部２５ｂおよび第三配管接続部２５ｃのそれぞれは、室内機２側の冷媒配管２３、つまり第七冷媒配管２３ｇ、および第八冷媒配管２３ｈの出入り口に相当する継手を兼ねている。
【００２８】
また、空気調和機１は、四方弁１６に信号線（図示省略）を介して電気的に接続される制御部２７を備えている。
【００２９】
制御部２７は、中央演算処理装置（図示省略）、中央演算処理装置が実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備えている。制御部２７は、各種制御プログラムを補助記憶装置から主記憶装置へ読み込み、主記憶装置に読み込まれた各種制御プログラムを中央演算処理装置で実行する。
【００３０】
制御部２７は、リモートコントローラ（図示省略）に入力される運転操作に基づいて四方弁１６を制御し、空気調和機１の冷房運転（図１中、破線で示す冷媒の流れ）と暖房運転（図１中、実線で示す冷媒の流れ）とを切り替える。
【００３１】
冷房運転時、空気調和機１は、圧縮機１５から圧縮された高温高圧のガス冷媒を吐出し、四方弁１６を介してこの冷媒を室外熱交換器１７へ送る。室外熱交換器１７は、室外の空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を冷却して高圧の液状態にする。つまり、室外熱交換器１７は、凝縮器として機能する。室外熱交換器１７を通過した冷媒は、絞り機構１８を通過して減圧され低圧の液冷媒になって室内熱交換器１１に到達する。室内熱交換器１１は、室内の空気と液冷媒との間で熱交換を行い、室内空間に吹き出す空気を冷却する一方で、冷媒を蒸発させて気液二相状態から気体状態に遷移させる。室内熱交換器１１は、蒸発器として機能する。室内熱交換器１１を通過した冷媒は、圧縮機１５へ吸い込まれて戻る。
【００３２】
他方、暖房運転時、空気調和機１は、四方弁１６を反転させて冷凍サイクルに冷房運転時の冷媒の流れと逆向きの冷媒の流れを生じさせる。室内熱交換器１１は凝縮器として機能し、室外熱交換器１７は蒸発器として機能する。
【００３３】
なお、空気調和機１は、四方弁１６を備えない、冷房専用のものであってもよい。この場合、圧縮機１５の吐出口１５ａは冷媒配管２３を介して室外熱交換器１７に直接的に繋がれ、圧縮機１５の吸込口１５ｂは冷媒配管２３を介して室内熱交換器１１に直接的に繋がれる。この場合、室内熱交換器１１が、常に蒸発器として機能することになる。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る空気調和機の熱交換器の平面図である。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る空気調和機の熱交換器の部分的な斜視図である。
【００３６】
図２および図３に示すように、室外熱交換器１７および室内熱交換器１１の少なくとも一方は、ヘッダー分流型である。なお、室外熱交換器１７および室内熱交換器１１のうち、ヘッダー分流型のものを、以下、単に熱交換器３１と呼ぶ。
【００３７】
熱交換器３１は、矩形の板状に拡がっている。熱交換器３１は、ヘッダー分流型として、実質的に平行に並ぶ一対のヘッダーパイプ３２、３３と、これらヘッダーパイプ３２、３３の間に架設される複数の冷媒流通管である扁平管３５と、隣接する扁平管３５の間に設けられるコルゲートフィン３６と、を備えている。
【００３８】
ヘッダーパイプ３２、３３、扁平管３５、およびコルゲートフィン３６は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。ヘッダーパイプ３２、３３、扁平管３５、およびコルゲートフィン３６は、ろう付けされて一体化されている。
【００３９】
ヘッダーパイプ３２、３３は、矩形の板状の熱交換器３１のうち、対向する２つの辺に相当する部位に配置されている。ヘッダーパイプ３２、３３の開口端部には、アルミニウム製のエンドキャップ３７が設けられている。それぞれのエンドキャップ３７は、ヘッダーパイプ３２、３３にろう付けされている。一方のヘッダーパイプ３２は、冷媒を扁平管３５に導入する上流側ヘッダーパイプ３２であり、他方のヘッダーパイプ３３は、冷媒を扁平管３５から吐出させる下流側ヘッダーパイプ３３である。
【００４０】
なお、冷暖房可能な空気調和機においては、冷房運転時と暖房運転時時との間で冷媒の流れが反対になるため、ここでは、熱交換器３１が蒸発器として機能する場合の液冷媒の流れを基準にして、２つのヘッダーパイプ３２、３３を上流側と下流側と名付けている。
【００４１】
複数の扁平管３５は、実質的に同一水平平面上に並んでいる。つまり、複数の扁平管３５は、実質的に水平方向に延びている。また、複数の扁平管３５は、実質的に水平方向に並んでいる。複数の扁平管３５は、実質的に等間隔に並ぶ直管である。
【００４２】
扁平管３５は、熱交換器３１の空気流通方向（通風方向）に延びた扁平な形状を有している。扁平管３５は、角丸長方形の断面形状を有している。扁平管３５は、熱交換器３１の面内方向、つまり複数の扁平管３５が並んでいる方向に短辺を向け、熱交換器３１の面外方向、つまり熱交換器３１の表裏を貫く方向に長辺を向けている。隣り合う一対の扁平管３５は、断面において長辺に相当する、幅広の面を対面させている。
【００４３】
扁平管３５は、四角形状の複数の冷媒流通路３５ａを有している。冷媒流通路３５ａは、扁平管３５の内部に実質的に水平方向に延びている。冷媒流通路３５ａは、扁平管３５の長辺方向に並んでいる。換言すると、冷媒流通路３５ａは、熱交換器３１に通風される空気が流れる方向に並んでいる。このような内部に細かい複数の冷媒流通路３５ａを備えた扁平管３５は、一般的にアルミの押し出し成型で製造される。
【００４４】
コルゲートフィン３６は、所定の高さのＶ字形の連続体である。コルゲートフィン３６は、山折り部と谷折り部とを交互に有するアルミニウム製の薄板である。コルゲートフィン３６は、相互に対面する扁平管３５の幅広の面の間に挟み込まれている。
【００４５】
熱交換器３１の縁部に位置するコルゲートフィン３６の外側には、アルミニウム製のサイドプレート３８が設けられている。サイドプレート３８は、コルゲートフィン３６にろう付けされている。サイドプレート３８は、一対あって、矩形の板状の熱交換器３１のうち、ヘッダーパイプ３２、３３が担う辺とは異なり、かつ対向する２つの辺に相当する部位に配置されている。つまり、熱交換器３１は、対向する一対のヘッダーパイプ３２、３３と、対向する一対のサイドプレート３８によって矩形を描く。
【００４６】
次いで、室外熱交換器１７として上述のヘッダー分流型の熱交換器３１を備える室外機３について詳細に説明する。
【００４７】
図４は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の斜視図である。
【００４８】
図４に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３の室外機筐体１９は、四角柱状の外観を有している。室外機３は、前後左右の側面を覆う４枚の側板４１と、天井面を覆う天板４２と、底面を覆う底板４３と、を備えている。
【００４９】
側板４１は、室外機３内に外気を吸い込む複数の吸入孔４５を有している。なお、図４は、側板４１の下部を切り欠いて描かれている。
【００５０】
天板４２の中央部には、側板４１の吸入孔４５から室外機３内に吸い込まれた外気を、再び室外機３の外に排気するための円形の排気孔４４が設けられている。天板４２には、排気孔４４に繋がる円筒状のベルマウス４６が設けられている。
【００５１】
室外機筐体１９の内部は、仕切板４７によって分割されている。仕切板４７と底板４３との間には機械室４８が区画され、仕切板４７と天板４２との間には熱交換室４９が区画されている。
【００５２】
底板４３の四隅それぞれの近傍には、上下方向に延びるフレーム５１が設けられている。
【００５３】
底板４３下面の前端部近傍には、実質的に室外機３の全幅に渡って前側脚部５２が設けられている。また、底板４３下面の後端部近傍には、実質的に室外機３の全幅に渡って後側脚部５３が設けられている。
【００５４】
前側脚部５２、および後側脚部５３には、室外機３の外側に向けて略直角に折れ曲がって延びるフランジ部５５が設けられている。フランジ部５５は、アンカーボルト等の固定具（図示省略）で室外機３の設置面に固定され、室外機３を支えている。
【００５５】
機械室４８内には、圧縮機１５、冷媒配管２３、室外機３内の冷媒配管の末端に相当する配管接続部（図示省略）、および圧縮機１５および室外送風機２１を駆動制御するためのインバータ装置などを含む制御部２７が収納されている。
【００５６】
圧縮機１５は、底板４３上に設置されている。圧縮機１５は、室外熱交換器１７よりも下方、かつ室外機３の底部に配置されている。圧縮機１５は、室内機側の空調負荷の状態に応じて制御部２７内のインバータ装置により可変速駆動される。その結果、室内熱交換器１７を含む冷凍サイクル中を流れる冷媒の流量が変化する。  
【００５７】
熱交換室４９には、室外熱交換器１７、および室外送風機２１が収納されている。
【００５８】
側板４１の吸入孔４５は、室外熱交換器１７よりも下方の空間に繋がっている。吸入孔４５は、熱交換室４９に外気を導入する。
【００５９】
室外送風機２１は、天板４２の排気孔４４を通じて室外熱交換器１７の下方の空間から空気を吸い込み、ベルマウス４６から排気する。室外送風機２１のプロペラファン２１ａは、室外機３の上方へ向けて空気を吹き出す。
【００６０】
図５は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略的な断面図である。
【００６１】
図６は、本発明の実施形態に係る空気調和機の熱交換器の設置状態の概略的な側面図である。
【００６２】
図５および図６に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３は、熱交換室４９に実質的に水平に配置される室外熱交換器１７を備えている。換言すると、室外熱交換器１７は、実質的に水平方向に延び、かつ実質的に水平方向に並ぶ複数の扁平管３５を有している。つまり、熱交換器３１は、実質的に水平に配置されている。
【００６３】
扁平管３５は、実質的に水平方向に延びていれば良い。扁平管３５の延伸方向は、必ずしも水平面Ｈに対して、完全に倣っている（なす角、零度）必要はない。扁平管３５の延伸方向は、水平面Ｈに対して最大１５度の傾きを有していても良いが、傾き角θが１０度以下であることがより好ましい。
【００６４】
室外熱交換器１７のヘッダーパイプ３２、３３も、実質的に水平方向に延びている。ヘッダーパイプ３２、３３の延伸方向は、扁平管３５よりも水平面Ｈに倣う方が良い。換言すると、ヘッダーパイプ３２、３３の延伸方向と水平面Ｈとのなす角は、扁平管３５の延伸方向と水平面Ｈとのなす角よりも小さいことが好ましい。なお、ヘッダーパイプ３２、３３の延伸方向は、複数の扁平管３５の整列方向と実質的に同じである。換言すると、複数の扁平管３５は、実質的に水平方向に並んでいる。複数の扁平管３５の整列方向は、扁平管３５よりも水平面Ｈに倣うことになる。
【００６５】
また、扁平管３５が水平面Ｈに対して傾いている場合、一対のヘッダーパイプ３２、３３のうち、冷媒を扁平管３５に導入する上流側ヘッダーパイプ３２の方が、下流側ヘッダーパイプ３３よりも上方にあることが好ましい。
【００６６】
なお、室外熱交換器１７は、ヘッダー分流型の熱交換器３１の他に、扁平管３５と、扁平管３５に交差する方向に延び、かつ扁平管３５の長さ方向に並ぶ複数のフィン（図示省略）と、を備えるものであっても良い。フィンは、扁平管３５に交差する方向に延びる平板形状を有している。フィンは、扁平管３５を嵌合させる複数の嵌合部（図示省略）を有している。これらの嵌合部は、櫛状に並んでいる。嵌合部に扁平管３５を嵌合させた状態でロウ付けすることによって、フィンと扁平管３５とが一体的に接合される。嵌合部は、風上側に開口する切り欠き溝形状や、打ち抜き孔形状を有している。
【００６７】
室外送風機２１は、室外熱交換器１７よりも下方の空間から空気を吸い込み、室外熱交換器１７を通過して熱交換された空気を室外機３の上方へ吹き出す。なお、室外送風機２１は、室外熱交換器１７よりも下方の空間から空気を吸い込み、室外熱交換器１７を通過して熱交換された空気を室外機３の側方へ吹き出すものであっても良い。
【００６８】
次に、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３の他の例を説明する。なお、各例で説明する室外機３Ａ、３Ｂ、および３Ｃにおいて室外機３と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６９】
図７は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図である。
【００７０】
図７に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３Ａは、扁平管３５を有する複数の室外熱交換器１７を備えている。室外熱交換器１７は、鉛直方向に並び、間隔を隔てて層状に並べられている。
【００７１】
扁平管３５を有する室外熱交換器１７を室外機３に収容する場合、室外機３の接地面積は、少なくとも室外熱交換器１７の主面を内包している必要がある。そこで、室外熱交換器１７を階層状に多段に配置することによって、同じ能力を得るための室外機３の接地面積を小さくすることができる。
【００７２】
図８は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図である。
【００７３】
図８に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３Ｂは、室外送風機２１Ｂを備えている。室外送風機２１Ｂのプロペラファン２１ａは、少なくとも１つの室外熱交換器１７の側方に配置されている。本実施形態においては、プロペラファン２１ａの回転中心線方向の投影領域ＰＡに複数の室外熱交換器１７が設けられている。複数の室外熱交換器１７は、図７の室外機３Ａのように鉛直方向に並び、間隔を隔てて層状に並べられている。また、室外熱交換器１７は、室外機３の天面にも設けられている。
【００７４】
室外機３Ｂは、室外熱交換器１７の下面から上面に向かって空気を流動させる室外機３、３Ａとは異なり、室外熱交換器１７の上面から下面に向かって空気を流動させる。
【００７５】
図９は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の他の例の概略的な断面図である。
【００７６】
図９に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室外機３Ｃは、扁平管３５を有する室外熱交換器１７とともに室外機３に収容されるフィンアンドチューブ型の第二室外熱交換器６１を備えている。
【００７７】
第二室外熱交換器６１は、矩形の板状の外観を呈している。第二室外熱交換器６１は、伝熱管（図示省略）と、薄い平板状の多数のフィン（図示省略）と、を備えている。フィンには伝熱管を挿し通す孔が設けられている。多数のフィンは、相互に主面を対向させて実質的に等間隔に並んでいる。伝熱管は、板状のフィンの表裏を刺し貫くようにフィンに交差している。第二室外熱交換器６１は、フィンの延伸方向を室外機３Ｃの上下方向へ向けている。
【００７８】
また、第二室外熱交換器６１は、室外機３Ｃの側板４１の吸入孔４５に対面している。第二室外熱交換器６１は、４つある室外機３Ｃの側板４１のうち複数の側板４１に対面していても良い。例えば、第二室外熱交換器６１は、互いに対向する一対のＬ字状のフィンチューブ型の熱交換器であっても良い。これら一対のＬ字状のフィンチューブ型熱交換器は、室外機３Ｃ全体で四角柱状に配置することができる。
【００７９】
室外送風機２１は、吸入孔４５から吸い込んだ空気を第二室外熱交換器６１で熱交換させ、さらに室外熱交換器１７でも熱交換させて室外機３から吹き出す。
【００８０】
なお、図５から図９に示した室外機３の構成は、室内機２に適用することができる。つまり、室内熱交換器１１にヘッダー分流型の熱交換器３１を適用しても良い。
【００８１】
この場合、室内熱交換器１１としてヘッダー分流型の熱交換器３１を備える室内機２は、熱交換室４９に実質的に水平に配置される室内熱交換器１１を備えている。換言すると、室内熱交換器１１は、実質的に水平方向に延びる扁平管３５を有している。
【００８２】
また、室内機２は、扁平管３５を有する複数の室内熱交換器１１を備えていても良い。室内熱交換器１１は、鉛直方向に並び、間隔を隔てて層状に並べられている。
【００８３】
さらに、室内機２の室内送風機１３のプロペラファン１３ａは、少なくとも１つの室外熱交換器１７の側方に配置されていても良い。プロペラファン１３ａの回転中心線方向の投影領域に複数の室内熱交換器１１が設けられていても良い。複数の室内熱交換器１１は、鉛直方向に並び、間隔を隔てて層状に並べられていても良い。また、室内熱交換器１１は、室内機２の天面にも設けられていても良い。
【００８４】
さらにまた、室内機２は、扁平管３５を有する室内熱交換器１１とともに室内機２に収容されるフィンアンドチューブ型の第二室内熱交換器（図示省略）を備えていても良い。
【００８５】
このように構成される本実施形態に係る空気調和機１、および熱交換装置（室内機２、室外機３、３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）は、実質的に同一水平平面上に並ぶ複数の扁平管３５を有する室外熱交換器１７を備えている。そのため、空気調和機１、および熱交換装置（室内機２、室外機３、３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）は、上流側ヘッダーパイプ３２から各扁平管３５に流れ込む液冷媒に対する重力の影響を弱めることができる。つまり、空気調和機１、および熱交換装置（室内機２、室外機３、３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）は、複数の扁平管３５に対して冷媒を容易に均等に分配して流通させることができる。このことは、扁平管３５を有する室外熱交換器１７の全体（全面）について冷媒の流通量を実質的により均等に整え、熱交換の効率を向上させる。実質的に水平方向に延びる扁平管３５を有する室内熱交換器１１についても同様である。また、インバータ装置によって冷媒流量を可変したとしても、液冷媒に対する重力の影響を弱めることができるため、ヘッダーパイプ３２から各扁平管３５に対して冷媒を均等に分配して流通させることができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る空気調和機１、および熱交換装置（室内機２、室外機３、３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）は、室外熱交換器１７としてコルゲートフィン３６を用いた熱交換器３１を備えている。ところで、暖房運転を行う場合、蒸発器として機能する室外熱交換器１７には、凝縮水が付着する。コルゲートフィン３６を使用した熱交換器３１を室外熱交換器１７に適用する場合、この凝縮水の排水や、凝縮水に由来する霜の除霜が問題になる。コルゲートフィン３６は、Ｖ字形を連ねたような構造を有している。そのため、仮に扁平管３５を鉛直方向へ立てた場合には、コルゲートフィン３６の隙間には凝縮水が溜まってしまう。コルゲートフィン３６の隙間に溜まった凝縮水は、熱交換器３１の熱交換効率を著しく低下させる。しかしながら、空気調和機１は、室外熱交換器１７としてヘッダー分流型の熱交換器３１を備える一方、熱交換器３１を実質的に水平に寝かせている。そのため、空気調和機１は、コルゲートフィン３６の隙間（Ｖ字形の隙間）から凝縮水を容易に排水できる。つまり、空気調和機１のコルゲートフィン３６に付着する凝縮水は、その自重によってコルゲートフィン３６の面に沿って滴下し、排水される。室内熱交換器１１としてコルゲートフィン３６を使用した熱交換器３１を備え、冷房運転を行う場合も、同様である。なお、コルゲートフィン３６に限らず、扁平管３５と垂直に交差するフィン（図示省略）を備えた熱交換器３１であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態に係る空気調和機１は、室外熱交換器１７よりも下方、かつ室外機３の底部に配置される圧縮機１５を備えている。そのため、空気調和機１の室外機３は、設置の安定性が高く、生産性も高い。
【００８８】
さらにまた、本実施形態に係る空気調和機１は、扁平管３５を有し、かつ鉛直方向に並ぶ複数の室外熱交換器１７を備えている。そのため、空気調和機１は、水平に寝かせた室外熱交換器１７を１式のみ備える場合に比べて、同じ能力を得るための室外機３の接地面積を小さくすることができる。室内熱交換器１１としてヘッダー分流型の熱交換器３１を備える室内機２についても、同様である。
【００８９】
また、本実施形態に係る空気調和機１は、少なくとも１つの室外熱交換器１７の側方に配置される室外送風機２１を備えている。そのため、空気調和機１は、室外機筐体１９の高さを抑えて容積効率を高めることができる。室内熱交換器１１としてヘッダー分流型の熱交換器３１を備える室内機２についても、同様である。
【００９０】
さらに、本実施形態に係る空気調和機１は、室外機３の上方へ向けて空気を吹き出させる室外送風機２１を備えている。そのため、空気調和機１は、室外機３の容積を抑えつつ、実質的に水平に寝かせたヘッダー分流型の熱交換器３１に最大の風量を容易に供給できる。
【００９１】
さらにまた、本実施形態に係る空気調和機１は、フィンアンドチューブ型の第二室外熱交換器６１を備えている。そのため、空気調和機１は、室外機筐体１９の側板４１の内面に沿って第二室外熱交換器６１を配置し、その内側に実質的に水平に寝かせたヘッダー分流型の熱交換器３１を配置して室外機筐体１９の容積効率を向上させることができる。
【００９２】
したがって、本実施形態に係る空気調和機１、および熱交換装置（室内機２、室外機３、３Ａ、３Ｂ、および３Ｃ）によれば、冷媒が並行して流れ、かつ並列に並ぶ複数の扁平管３５を備える熱交換器３１のそれぞれの扁平管３５に均等に冷媒を流入させることが容易である。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１…空気調和機、２…室内機、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ…室外機、１１…室内熱交換器、１２…室内機筐体、１３…室内送風機、１３ａ…プロペラファン、１３ｂ…電動機、１５…圧縮機、１５ａ…吐出口、１５ｂ…吸込口、１６…四方弁、１７…室外熱交換器、１８…絞り機構、１９…室外機筐体、２１、２１Ｂ…室外送風機、２１ａ…プロペラファン、２１ｂ…電動機、２７…制御部、３１…熱交換器、３２…上流側ヘッダーパイプ、３３…下流側ヘッダーパイプ、３５…扁平管（冷媒流通管）、３５ａ…冷媒流通路、３６…コルゲートフィン、３７…エンドキャップ、３８…サイドプレート、４１…側板、４２…天板、４３…底板、４４…排気孔、４５…吸入孔、４６…ベルマウス、４７…仕切板、４８…機械室、４９…熱交換室、６１…第二室外熱交換器。
【図１】
2019027614.tif 000003
【図２】
2019027614.tif 000004
【図３】
2019027614.tif 000005
【図４】
2019027614.tif 000006
【図５】
2019027614.tif 000007
【図６】
2019027614.tif 000008
【図７】
2019027614.tif 000009
【図８】
2019027614.tif 000010
【図９】
2019027614.tif 000011