(57)【要約】【課題】ファンを囲うように配置した熱交換器であって、熱交換器の配置部に遮風効果を持たせるとともに、空気調和機の大きさの変化に対しても汎用性を有する熱交換器を備える空気調和機を提供する。【解決手段】空気吸入口２１と空気吹出口２２を有するハウジング２０と、空気吸入口２１側に配置され、フィン３３２及びフィンを貫通する伝熱管３３１を有する熱交換器３０と、空気吹出口２２側かつ熱交換器３０の風下に配置される送風ファン１３とを備え、熱交換器３０は、断面視において上部が送風ファン１３側に傾斜して配置されるとともに、異なる位置３５Ａ，３５Ｂで切断され、かつ、下端３３３が揃うように列方向に配置された同じ段数の複数の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを含むことを特徴とする空気調和機１０。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸入口と空気吹出口を有するハウジングと、
前記空気吸入口側に配置されたフィンチューブ型熱交換器と、
前記熱交換器の風下に配置される送風ファンとを備え、
前記熱交換器は、断面視において上部が送風ファン側に傾斜して配置されるとともに、高さが異なる位置で切断され、かつ、下端が揃うように列方向に配置された同じ段数の複数の熱交換器ユニットを含むことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記複数の熱交換器ユニットのうち風上側に配置された熱交換器ユニットの切断された位置が、風下側に配置された熱交換器ユニットの切断された位置よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。 
【請求項３】
前記複数の熱交換器ユニットが同じ列数を有する請求項１又は２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機、特に、送風ファンを囲うように設けられた熱交換器を有する空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和機は、送風ファンの近傍に熱交換器が設けられており、送風ファンにより吸引された空気を熱交換器に通すことにより、冷却あるいは加熱して、室内等に排出する。その際、熱交換器は側面視において送風ファンを逆Ｖ字状に囲うように設けられるが、空気調和機の大きさへの影響を抑制しつつ所望の熱交換面積を確保する観点から、前面側（室内側）に設けられた熱交換器を「く」字状に配置させる構造が知られている。しかし、「く」字状に配置させた場合、上側と下側の熱交換器の間の前面側（室内側）に隙間が生じることとなり、熱交換されない空気がこの隙間を経由して送風ファンに向かって流入することとなる。
【０００３】
このような事態を防止する手段としては、「く」字状に配置させた際に生じる隙間に遮風板を設けて熱交換されない空気が通過するのを防止しているものや（例えば、特許文献１）、隙間を生じさせないように熱交換器を連続した湾曲の形状とするもの（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機においては、隙間を塞ぐ遮風板を別途設ける必要があるため、製造工数の増加やコストの上昇を招き、さらに、取付方法によっては熱交換器の一部を遮風板で覆うため、熱交換効率が低下するという問題があった。また、特許文献２に記載の空気調和機においては、空気の流通方向に対して熱交換器を空気調和機内に複数列に設ける場合にそれぞれ曲率の異なる熱交換器を準備したり、大きさの異なる空気調和機に搭載する場合にその都度収納可能な曲率を有する熱交換器を準備したりする必要があるため、曲率の異なる熱交換器ごとに金型を準備するなど汎用性に欠けるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３１５０５０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６１６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、熱交換器に遮風効果を持たせるとともに、空気調和機の形状に合わせて熱交換器の形状を容易に変えられるようにしたことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本願発明に係る１つの態様は、空気吸入口と空気吹出口を有するハウジングと、空気吸入口側に配置され、フィン及びフィンを貫通する伝熱管を有する熱交換器と、空気吹出口側かつ熱交換器の風下に配置される送風ファンとを備え、熱交換器は、断面視において上部が送風ファン側に傾斜して配置されるとともに、異なる位置で切断され、かつ、下端が揃うように列方向に配置された同じ段数の複数の熱交換器ユニットを含むことを特徴とする空気調和機を提供する。
（２）上記（１）に記載の空気調和機において、複数の熱交換器ユニットのうち風上側に配置された熱交換器ユニットの切断された位置を、風下側に配置された熱交換器ユニットの切断された位置よりも高い位置にしてもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の空気調和機において、複数の熱交換器ユニットが同じ列数を有するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、熱交換器に遮風効果を持たせるとともに、空気調和機の形状に合わせて熱交換器の形状を容易に変えられるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の空気調和機の全体斜視図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ位置の断面図である。
【図３】（Ａ）は切断する前の２枚の板状の熱交換器ユニットの断面図であり、（Ｂ）は切断して「く」字状に配置させた熱交換器ユニットの断面図である。
【図４】同じ切断位置で切断して重ねた熱交換器ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態の空気調和機について、図面を用いて説明する。図１に示すように、本発明に係る実施形態の空気調和機１０は、例えば室内の壁１１等に取り付けて使用することができる。なお、以下の説明においては、空気調和機１０を壁１１に取り付けた状態で、天井側を「上」とし、床側を「下」とする。また、壁１１に対して室内側を「前」とし、壁１１側を「後」として説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、空気調和機１０は、その内部が見えないように覆う外観部品としてハウジング２０を有しており、ハウジング２０の前面には前面カバー２４が、前面カバー２４の前面にはオープンパネル２４ａが設けられている。オープンパネル２４ａは前面カバー２４の下部に保持されており、運転時には前方かつ上方にスライドし、室内の空気を吸入する空気吸入口２１（２１１）を形成する。空気吸入口２１としては、このようにしてハウジング２０の前面であってオープンパネル２４ａの内側にルーバー状に設けられている前側空気吸入口２１１のほかに、ハウジング２０の上側に設けられている上側空気吸入口２１２を有する。なお、前側空気吸入口２１１及び上側空気吸入口２１２には、吸入する空気中のホコリ等を除去するフィルタ（図示省略）が設けられている。オープンパネル２４ａは、停止時には空気吸入口２１１を塞いで空気調和機１０の外観を向上させる。
【００１２】
空気吹出口２２は、ハウジング２０の下面に設けられており、下方に開口している。空気吹出口２２には、上下に開閉可能な上下風向板２３が設けられている。上下風向板２３は、運転時には下方へ開き、上下方向の風向調整が可能となっている。上下風向板２３は、運転を停止すると、閉じる。また、左右方向に回動可能な左右風向板（図示省略）が設けられており、左右方向への風向調整が可能となっている。ハウジング２０は、後側面が開口しており、矩形の金属板である取付板１２を介して壁１１に取り付けられる。
【００１３】
図２に示すように、ハウジング２０の中央部分には、クロスフロー型の送風ファン１３が配置されている。送風ファン１３の上方には、熱交換器３０が送風ファンを囲うように配置されている。熱交換器３０は、前側熱交換器３１と後側熱交換器３２を有している。前側熱交換器３１と後側熱交換器３２は上部が近接し下部が離間するように配置されており、いわゆる逆Ｖ字状に配置されている。
【００１４】
従って、送風ファン１３が回転して外気を吸引すると、ハウジング２０の前側空気吸入口２１１及び上側空気吸入口２１２から外気が流入し（図２中矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３参照）、前側熱交換器３１と後側熱交換器３２を通過して冷媒と熱交換され、空気吹出口２２から室内に排出される（図２中矢印Ｂ１，Ｂ２参照）。なお、前側熱交換器３１と後側熱交換器３２の下方には、それらから滴下する凝縮水を受ける露受皿１４が設けられている。
【００１５】
前側熱交換器３１は、コンパクト化及び熱交換効率の向上のために、前側上部熱交換器３１１と前側下部熱交換器３１２とが「く」字状に配置して形成されている熱交換器ユニット３３を、複数個（ここでは２個）重ねて形成されている。複数の熱交換機ユニット３３Ａ，３３Ｂについては、後述する。なお、ここでは、熱交換器ユニット３３の外側に他の熱交換器ユニット３４が設けられているが、これは熱交換器の面積を増大させるために設けた例を示したものであって、任意である。
【００１６】
ここで熱交換器ユニット３３を構成している、前側上部熱交換器３１１と前側下部熱交換器３１２との配置について説明する。前側上部熱交換器３１１は前側下部熱交換器３１２の上側に配置されている。前側上部熱交換器３１１の下部と前側下部熱交換器３１２の上部とは近接して配置されている。また、前側上部熱交換器３１１の上部が送風機側に傾斜するように配置されている。前側下部熱交換器３１２の下方には、前述の露受皿１４が配置されている。
【００１７】
熱交換器ユニット３３は、いわゆるフィンチューブ型の熱交換器であり、ここでは２列の千鳥状に伝熱管用孔（図示省略）が設けられたフィン３３２が所定の間隔をもって積層して配置されている。伝熱管３３１は伝熱管用孔を貫通して取り付けられている。伝熱管３３１は、熱交換器ユニット３３の一端側において継管（図示省略）により連結されている。冷媒は伝熱管用孔の内部を流れる。このとき、熱交換器ユニット３３の表面積が大きいと熱交換量が大きくなるが、フィン３３２が積層される間隔をつめてフィン３３２の枚数を増やすことで表面積を大きくすると、空気の流れの抵抗が大きくなって、空気の流れが悪くなる。
【００１８】
次に、図３（ａ）及び３（Ｂ）を参照して、熱交換器３３として複数の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを風上側と風下側とにそれぞれ設ける場合について説明する。ここでは、図３（Ａ）に示すように、２個の同じ熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを用いており、「く」字状に配置した熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを風上側と風下側とにそれぞれ配して４列の伝熱管を有する熱交換器３０を構成する場合を示している。フィン３３２の形状、伝熱管３３１の段数及び列数が同一の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを用いているが、これに限定されなくてもよい。
【００１９】
まず、図３（Ａ）に示すように、同一の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂにおいて、各々を切断線３５Ａ，３５Ｂで切断する。切断線３５Ａと切断線３５Ｂの位置は、室内前面側において互いに異なる位置に設ける。次いで、図３（Ｂ）に示すように、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを切断線３５Ａ，３５Ｂにおいて分割し、所定の角度で配置して、重ねる。このとき、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂの下端３３３が揃うようにする。
【００２０】
これにより、内側の熱交換器ユニット３３Ａと外側の熱交換器ユニット３３Ｂが重なるが、それらを上下に分割して「く」字状に配置したことにより生じる隙間３６Ａ，３６Ｂの位置がずれることになる。その結果、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂ自体が遮風構造を形成し、隙間３６Ａ，３６Ｂを通過する空気の量を減らせる。なお、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを切断せずに、切込みを入れて、折り曲げて配置することも可能である。
【００２１】
ここで、本実施形態の主旨とは異なる比較例を、図４を用いて説明する。熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを切断する際、高さが同じになる位置で切断し、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを重ねて４列化を行った場合の概略図が示されている。この場合には、切断位置における隙間３６を遮るものがないため、遮風効果が得られず、適さない。
【００２２】
次に、本発明の空気調和機１０の作用効果について説明する。送風ファン１３を回転させることにより、ハウジング２０に設けられた空気吸入口２１から空気を取入れ、空気吹出口２２から排出する。その途中、空気吸入口２１側において送風ファン１３を囲むように設けられている熱交換器３０を通過することにより、冷却または加熱された空気が排出される。
【００２３】
熱交換器３０は、略逆Ｖ字状に配置された複数のフィン３３２と、フィン３３２を貫通する複数の伝熱管３３１を有する。熱交換器３０は、フィン３３２及びフィン３３２を貫通する伝熱管３３１を備え、「く」字状に配置した複数の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを有する。各熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂは同じ段数の伝熱管３３１を有し、室内前面側において、切断位置が異なり、下端３３３が揃うように列方向に配置されている。
【００２４】
このため、各熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂを上下に分割して「く」字状に配置したことにより生じる隙間３６Ａ，３６Ｂの位置を、隣接する熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂにおいて、高さ方向に異ならせることができる。これにより、取入れられた空気は少なくとも熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂのどちらかを通過するため、熱交換されずに流れる空気が生じないので、遮風板を設ける必要がなくなり、部品点数を減少させてコストダウンを図ることができる。また、熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂの切断位置を変えることにより、前側上部熱交換器３１１と後側下部熱交換器３１２のそれぞれの伝熱管３３１の段数を任意に変えることができ、重ねる熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂの数を変えて、容易に伝熱管３３１の列数を変えることができる。
【００２５】
また、本発明の空気調和機１０では、熱交換器３０を構成する複数の熱交換器ユニット３３Ａ，３３Ｂが、同じ列数を有する。このため、同じ列数及び段数を有する板状の熱交換器ユニット３３を各々加工して配置させ、重ねる枚数を変えることにより、容易に伝熱管３３１の列数を調整することができる。
【００２６】
本発明では、熱交換器は、フィン及びフィンを貫通する伝熱管を備え、「く」字状に配置した複数の熱交換器ユニットを有する。各熱交換器ユニットは複数段配置される冷媒管を有し、室内前面側において、切断位置が異なり、下端が揃うように列方向に配置されている。これにより、各熱交換器ユニットを上下に分割して「く」字状に配置したことにより生じる隙間が隣接する熱交換器ユニットにより塞がれるので、遮風板を設ける必要がなくなり、部品点数を減少させてコストダウンを図ることができる。また、熱交換器ユニットは、一定の段数を有するので、共通の部品を用いて切断位置を変えることにより配置形状を変えることができ、重ねる熱交換器ユニットの数を変えることにより、容易に列数を変えることができるという効果を有する空気調和機を提供できる。
【００２７】
本発明の空気調和機は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。例えば、前述した実施形態においては、２列の伝熱管３３１を有する熱交換器ユニット３３を２枚重ねて４列の伝熱管３３１を有する熱交換器３０を構成したが、列数及び段数は限定するものではない。例えば、１列の伝熱管３３１を有する熱交換器ユニットを列方向に４個重ねて４列の伝熱管３３１を有する熱交換器３０を構成することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０……空気調和機
１３……送風ファン
１４……露受皿
２０……ハウジング
２１……空気吸入口
２２……空気吹出口
２４……前面カバー
２４ａ……オープンパネ
３０……熱交換器
３１……前側熱交換器
３１１……前側上部熱交換器
３１２……前側下部熱交換器
３２……後側熱交換器
３３Ａ，３３Ｂ……熱交換器ユニット（前側熱交換器の）
３３１……伝熱管
３３２……フィン
３３３……下端（前側熱交換器の）
３４……他の熱交換器ユニット（前側熱交換器の）
３５Ａ，３５Ｂ……切断線（切断された位置）
３６Ａ，３６Ｂ……隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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