(57)【要約】【課題】熱交換器の性能を向上させることができるとともに、生産性を低下させることがない空気調和機の室内機を提供する。【解決手段】空気調和機１の室内機１０は、送風ファン１２と、送風ファン１２の周囲に配置された複数の熱交換器１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂからなる熱交換器群とを備える。熱交換器群を構成する各々の熱交換器１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ内ではほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されている。熱交換器群は第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２とを含む。第１の熱交換器群１１１を構成する各熱交換器１１１ａ、１１１ｂの冷媒流路１１３の管径は、第２の熱交換器群１１２を構成する各熱交換器１１２ａ、１１２ｂの冷媒流路１１４の管径と異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファンと、
この送風ファンの周囲に配置された複数の熱交換器からなる熱交換器群とを備え、
前記熱交換器群を構成する各々の熱交換器内では、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成され、
前記熱交換器群は、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群とを含み、
前記第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は、前記第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径と異なることを特徴とする、空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記第１の熱交換器群は当該室内機の前面側に配置され、前記第２の熱交換器群は当該室内機の後面側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
【請求項３】
前記第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は相対的に太く、前記第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は相対的に細いことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項４】
前記第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の第１の冷媒流路の管径は相対的に太く、前記第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の第２の冷媒流路の管径は相対的に細く、冷房運転時には、冷媒が前記第２の冷媒流路から前記第１の冷媒流路に流通するように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【請求項５】
前記第２の冷媒流路が分岐する数は、前記第１の冷媒流路が分岐する数と同じ、または前記第１の冷媒流路が分岐する数よりも多いことを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機の室内機。
【請求項６】
前記第１の熱交換器群が除湿運転の際に蒸発器となり、前記第２の熱交換器群が除湿運転の際に凝縮器となるように構成され、前記第１の熱交換器群と前記第２の熱交換器群との間の冷媒流路に配置され、除湿運転の際に絞りとして作用する膨張機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には空気調和機の室内機に関し、特定的には空気調和機の室内機における熱交換器の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の熱交換器がほぼ逆Ｖ字形状に配置された空気調和機の室内機が知られている。これらの熱交換器内には、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されている。
【０００３】
また、たとえば、特開２００１−１７４０４７号公報（特許文献１）では、熱交換効率を改善するために、熱交換器において径の異なる複数の伝熱管を用い、暖房運転時に冷媒を最大径伝熱管から順次、細径伝熱管へ流動させ、冷房運転時には最細径伝熱管から順次、太径伝熱管へ流動させる経路を構成するように熱交換器を接続した空気調和機の室内機が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１７４０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ほぼ同一の管径の冷媒流路がすべての熱交換器に形成されていると、熱交換器の蒸発性能と凝縮性能の両方を最大限に発揮させることが困難な場合がある。
【０００５】
また、特開２００１−１７４０４７号公報（特許文献１）に記載された空気調和機の室内機では、同一の熱交換器ブロック内に異なる管径の冷媒通路を形成しているため、逆に室内機の生産性が悪くなり、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、熱交換器の性能を向上させることができるとともに、生産性を低下させることがない空気調和機の室内機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った空気調和機の室内機は、送風ファンと、この送風ファンの周囲に配置された複数の熱交換器からなる熱交換器群とを備える。熱交換器群を構成する各々の熱交換器内では、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されている。熱交換器群は、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群とを含む。第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は、第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径と異なる。
【０００８】
この発明の空気調和機の室内機は、冷媒流路の管径が異なる複数の熱交換器群を備えているので、熱交換器を通過する冷媒の状態に応じて熱交換器の冷媒流路の管径が変化するように複数の熱交換器群を組み合わせることができる。このため、冷媒の状態に応じて冷媒流路内における冷媒の流通抵抗を小さくすることができるので、熱交換器の効率を高めることができ、冷房運転時、暖房運転時において熱交換器の性能を向上させることができる。
【０００９】
また、この発明の空気調和機の室内機においては、熱交換器群を構成する各々の熱交換器内では、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されているので、室内機の生産性を悪化させることもない。したがって、熱交換器の性能を向上させることができるとともに、生産性を低下させることがない。
【００１０】
この発明の空気調和機の室内機においては、第１の熱交換器群は当該室内機の前面側に配置され、第２の熱交換器群は当該室内機の後面側に配置されることが好ましい。
【００１１】
この場合、第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は相対的に太く、第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の冷媒流路の管径は相対的に細いことが好ましい。
【００１２】
このようにすることにより、室内機内の前面側と後面側において冷媒流路を形成するための配管に必要な空間を有効に活用することができる。また、暖房運転時においては、室内機の前面側に冷媒流路の管径が太い熱交換器群が配置されるので、空気の吸入量が相対的に大きい前面側において熱交換効率を高めることができる。
【００１３】
また、この発明の空気調和機の室内機においては、第１の熱交換器群を構成する各熱交換器の第１の冷媒流路の管径は相対的に太く、第２の熱交換器群を構成する各熱交換器の第２の冷媒流路の管径は相対的に細く、冷房運転時には、冷媒が第２の冷媒流路から第１の冷媒流路に流通するように構成されていることが好ましい。
【００１４】
このようにすることにより、暖房運転時における凝縮性能を維持することができるとともに、冷房運転時では、冷媒の気液二相状態において液体の体積が相対的に大きい状態から気体の体積が相対的に大きい状態に移行する過程で、冷媒流路内における冷媒の流通抵抗を小さくすることができるので、冷房運転時における蒸発性能を向上させることができる。
【００１５】
この場合、第２の冷媒流路が分岐する数は、第１の冷媒流路が分岐する数と同じ、または第１の冷媒流路が分岐する数よりも多いことが好ましい。
【００１６】
さらに、この発明の空気調和機の室内機は、第１の熱交換器群が除湿運転の際に蒸発器となり、第２の熱交換器群が除湿運転の際に凝縮器となるように構成され、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群との間の冷媒流路に配置され、除湿運転の際に絞りとして作用する膨張機構をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
室温を上下させることが可能な除湿運転（再熱除湿運転）として、圧縮機からの高温高圧の冷媒を、室外熱交換器を介して、室内機の中で加熱器としての機能を果たす熱交換器部分に送り、吸入空気が加熱され、加熱器としての機能を果たす熱交換器部分からの冷媒を膨張機構によって低温低圧にして、冷却器としての機能を果たす熱交換器部分に流入させて除湿を行う冷凍サイクルの構成が知られている。このような冷凍サイクルにおいて、この発明の空気調和機の室内機において上記のように構成することにより、第１の熱交換器群を冷却器としての機能を果たす熱交換器部分、第２の熱交換器部分を加熱器としての機能を果たす熱交換器部分にすることができ、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群との間に膨張機構を配置することができる。この場合、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群とは冷媒流路の管径が異なるが、第１の熱交換器群と第２の熱交換器群との間に配置される膨張機構をモジュール化して一つのユニットとして構成することができる。これにより、熱交換器を含む室内機の生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のようにこの発明によれば、空気調和機の室内機において熱交換器の性能を向上させることができるとともに、生産性を低下させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一つの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、この発明の一つの実施の形態として空気調和機の冷凍サイクルを示す図（Ａ）、その冷凍サイクルにて室内熱交換器中の分岐を示す図（Ｂ）である。
【００２１】
図１（Ａ）に示すように、空気調和機１は室内機１０と室外機２０とを備える。室内機１０は、室内熱交換器１１と、室内ファン１２とを備える。室外機２０は、圧縮機２１と、四方弁２４と、室外熱交換器２５と、室外ファン２６と、膨張弁２８とを備える。
【００２２】
室内ファン１２は、室内熱交換器１１に室内空気を通過させるためのものであり、室内ファンモータ１３によって駆動される。圧縮機２１は、圧縮機モータ２２によって駆動され、その吸込み側にはアキュムレータ２３が接続されている。室外ファン２６は、室外熱交換器２５に室外空気を通過させるためのものであり、室外ファンモータ２７によって駆動される。
【００２３】
室内機１０と室外機２０の接続経路には二つのバルブが設けられ、室内機１０と室外機２０の各構成要素は、順次、冷媒配管によって接続されて周知の冷凍サイクルを構成する。
【００２４】
冷房運転時には、冷媒は、実線の矢印で示すように、圧縮機２１、四方弁２４、室外熱交換器２５、膨張弁２８、室内熱交換器１１、四方弁２４、アキュムレータ２３および圧縮機２１の順の経路で循環する。この場合、室外熱交換器２５は凝縮器として機能し、室内熱交換器１１は蒸発器として機能する。
【００２５】
暖房運転時には、冷媒は、破線の矢印で示すように、圧縮機２１、四方弁２４、室内熱交換器１１、膨張弁２８、室外熱交換器２５、四方弁２４、アキュムレータ２３および圧縮機２１の順の経路で循環する。この場合、室内熱交換器１１は凝縮器として機能し、室外熱交換器２５は蒸発器として機能する。
【００２６】
室内熱交換器１１は、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２とから構成されている。
【００２７】
図２は、この発明の一つの実施の形態として空気調和機の室内機における送風ファンと熱交換器の配置を示す概略的な側面図である。
【００２８】
図２に示すように、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２は、それぞれ、複数の熱交換器ブロックから構成され、ほぼ逆Ｖ字形状に送風ファン１２の周囲に配置されている。第１の熱交換器群１１１は、たとえば、二つの熱交換器、前面側下部熱交換器１１１ａと前面側上部熱交換器１１１ｂとから構成されている。第２の熱交換器群１１２は、たとえば、二つの熱交換器、後面側上部熱交換器１１２ａと後面側下部熱交換器１１２ｂとから構成されている。第１の熱交換器群１１１を構成する前面側下部熱交換器１１１ａと前面側上部熱交換器１１１ｂ、第２の熱交換器群１１２を構成する後面側上部熱交換器１１２ａと後面側下部熱交換器１１２ｂの各々の熱交換器ブロック内では、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されている。第１の熱交換器群１１１を構成する前面側下部熱交換器１１１ａと前面側上部熱交換器１１１ｂの第１の冷媒流路１１３の管径は、第２の熱交換器群１１２を構成する後面側上部熱交換器１１２ａと後面側下部熱交換器１１２ｂの第２の冷媒流路１１４の管径と異なる。具体的には、第１の冷媒流路１１３の管径は相対的に太く、第２の冷媒流路１１４の管径は相対的に細い。たとえば、第１の冷媒流路１１３の管径は第２の冷媒流路１１４の管径に対して１．６倍以下である。
【００２９】
このように冷媒流路の管径が異なる第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２を備えているので、熱交換器を通過する冷媒の状態に応じて熱交換器の冷媒流路の管径が変化するように第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２を組み合わせることができる。このため、冷媒の状態に応じて冷媒流路内における冷媒の流通抵抗を小さくすることができるので、熱交換器の効率を高めることができ、冷房運転時、暖房運転時において熱交換器の性能を向上させることができる。
【００３０】
また、この発明の空気調和機１の室内機１０においては、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２を構成する各々の熱交換器内では、ほぼ同一の管径の冷媒流路が形成されているので、室内機の生産性を悪化させることもない。したがって、熱交換器の性能を向上させることができるとともに、生産性を低下させることがない。
【００３１】
さらに、第１の熱交換器群１１１は室内機１０の前面側に配置され、第２の熱交換器群１１２は室内機１０の後面側に配置されるとともに、第１の熱交換器群１１１を構成する各熱交換器１１１ａ、１１１ｂの第１の冷媒流路１１３の管径は相対的に太く、第２の熱交換器群１１２を構成する各熱交換器１１２ａ、１１２ｂの第２の冷媒流路１１４の管径は相対的に細いので、室内機１０内の前面側と後面側において冷媒流路を形成するための配管に必要な空間を有効に活用することができる。また、暖房運転時においては、室内機１０の前面側に冷媒流路の管径が太い第１の熱交換器群１１１が配置されるので、空気の吸入量が相対的に大きい前面側において熱交換効率を高めることができる。
【００３２】
冷房運転時には、冷媒は、図１（Ａ）に示す実線の矢印のように、第２の熱交換器群１１２から、第１の熱交換器群１１１に流れる。図２に示すように、第１の熱交換器群１１１を構成する各熱交換器１１１ａ、１１１ｂの第１の冷媒流路１１３の管径は相対的に太く、第２の熱交換器群１１２を構成する各熱交換器１１２ａ、１１２ｂの第２の冷媒流路１１４の管径は相対的に細い。したがって、冷房運転時に冷媒は細い第２の冷媒流路１１４から、太い第１の冷媒流路１１３に流通するように室内熱交換器１１が構成されている。
【００３３】
このようにすることにより、暖房運転時における凝縮性能を維持することができるとともに、冷房運転時では、冷媒の気液二相状態において液体の体積が相対的に大きい状態から気体の体積が相対的に大きい状態に移行する過程で、冷媒流路内における冷媒の流通抵抗を小さくすることができるので、冷房運転時における蒸発性能を向上させることができる。
【００３４】
また、図１（Ｂ）に示すように、第１の熱交換器群１１１を構成する各熱交換器１１１ａ、１１１ｂの太い第１の冷媒流路１１３は、たとえば、分岐流路１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと３つに分岐されている。第２の熱交換器群１１２を構成する各熱交換器１１２ａ、１１２ｂの細い第２の冷媒流路１１４は、たとえば、分岐流路１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄと４つに分岐されている。
【００３５】
このように、細い第２の冷媒流路１１４が分岐する数を、太い第１の冷媒流路１１３が分岐する数と同じ、または第１の冷媒流路１１３が分岐する数よりも多くすることにより、冷房運転時に、冷媒の気液二相状態において液体の体積が相対的に大きい状態から気体の体積が相対的に大きい状態に移行する過程で、冷媒流路内における冷媒の流通抵抗をさらに小さくすることができるので、冷房運転時における蒸発性能をさらに向上させることができる。
【００３６】
図３は、この発明のもう一つの実施の形態として空気調和機の冷凍サイクルを示す図（Ａ）、その冷凍サイクルにて室内熱交換器中の分岐を示す図（Ｂ）である。図３に示される冷凍サイクルは、室内熱交換器の構成が図１と異なるが、その他の構成は図１と同様である。
【００３７】
図３（Ａ）に示す冷凍サイクルにおいて、室温を上下させることが可能な除湿運転（再熱除湿運転）として、圧縮機２１からの高温高圧の冷媒を、室外熱交換器２５を介して、開放状態の膨張弁２８を通過させ、室内機１０の中で加熱器としての機能を果たす熱交換器部分１１２に送り、吸入空気が加熱され、加熱器としての機能を果たす熱交換器部分１１２からの冷媒を膨張機構１４によって低温低圧にして、冷却器としての機能を果たす熱交換器部分１１１に流入させて除湿を行う。
【００３８】
この発明のもう一つの実施の形態では、図３（Ａ）に示される空気調和機１の室内機１０において、図２に示される第１の熱交換器群１１１が除湿運転の際に蒸発器となり、第２の熱交換器群１１２が除湿運転の際に凝縮器となるように構成され、膨張機構１４が第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２との間の冷媒流路に配置され、除湿運転の際に絞りとして作用する。
【００３９】
このような冷凍サイクルにおいて、第１の熱交換器群１１１を冷却器としての機能を果たす熱交換器部分、第２の熱交換器部分１１２を加熱器としての機能を果たす熱交換器部分にすることができ、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２との間に膨張機構１４を配置することができる。この場合、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２とは冷媒流路の管径が異なるが、第１の熱交換器群１１１と第２の熱交換器群１１２との間に配置される膨張機構１４をモジュール化して一つのユニットとして構成することができる。これにより、室内熱交換器１１を含む室内機１０の生産性を向上させることができる。膨張機構１４は、膨張弁を含み、入側と出側にて冷媒流路の管径が異なる接続口を配置した一つの配管接続ユニットとして構成することができる。
【００４０】
また、この発明の空気調和機１の室内機１０のもう一つの実施の形態において、室内機１０の前面側に配置される太い冷媒流路の第１の熱交換器群１１１と、室内機１０の後面側に配置される細い冷媒流路の第２の熱交換器群１１２との断面積をほぼ同一にすることによって、再熱除湿運転時において凝縮性能と蒸発性能のバランスがよくなるので、熱交換効率を高めることができる。
【００４１】
さらに、図３（Ｂ）に示すように、第１の熱交換器群１１１（冷却器）を構成する各熱交換器１１１ａ、１１１ｂの太い第１の冷媒流路１１３は、たとえば、分岐流路１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと３つに分岐されている。第２の熱交換器群１１２（加熱器）を構成する各熱交換器１１２ａ、１１２ｂの細い第２の冷媒流路１１４は、たとえば、分岐流路１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄと４つに分岐されている。
【００４２】
このように、加熱器を構成する細い第２の冷媒流路１１４が分岐する数を、冷却器を構成する太い第１の冷媒流路１１３が分岐する数と同じ、または第１の冷媒流路１１３が分岐する数よりも多くすることにより、除湿運転時に、冷却器の能力に比べて加熱器の能力を同程度以上にすることができるので、再熱除湿運転における熱交換効率をさらに高くすることができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、図２に示すように、前面側に第１の熱交換器群１１１として二つの熱交換器、前面側下部熱交換器１１１ａと前面側上部熱交換器１１１ｂを配置し、後面側に第２の熱交換器群１１２として二つの熱交換器、後面側上部熱交換器１１２ａと後面側下部熱交換器１１２ｂとを配置しているが、前面側に配置される熱交換器の数、後面側に配置される熱交換器の数は限定されるものではない。たとえば、後面側に配置される第２の熱交換器群を構成する熱交換器の数を一つにしてもよい。
【００４４】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一つの実施の形態として空気調和機の冷凍サイクルを示す図（Ａ）、その冷凍サイクルにて室内熱交換器中の分岐を示す図（Ｂ）である。
【図２】この発明の一つの実施の形態として空気調和機の室内機における送風ファンと熱交換器の配置を示す概略的な側面図である。
【図３】この発明のもう一つの実施の形態として空気調和機の冷凍サイクルを示す図（Ａ）、その冷凍サイクルにて室内熱交換器中の分岐を示す図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００４６】
１：空気調和機、１０：室内機、１１：室内熱交換器、１２：室内ファン、１４：膨張機構、１１１：第１の熱交換器群、１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ：熱交換器、１１２：第２の熱交換器群、１１３：第１の冷媒流路、１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ: 分岐流路、１１４：第２の冷媒流路。
【図１】
2007187414.tif 000003
【図２】
2007187414.tif 000004
【図３】
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