JP2001174047A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器の通風抵抗分布、伝熱管の管径と管
配列を工夫し、暖房、冷房、除湿運転において、大幅な
能力向上を図る空気調和機の室内機に関する。 【解決手段】 送風機５２の周囲に、送風機に近い順番
である前面部、その上位の中央部、その背面である背面
部にそれぞれ配置した前面部熱交換器２２、中央部熱交
換器２３、背面部熱交換器２４は、その各通風抵抗を、
前記送風機に近い順番に対応して通風抵抗の大きい順番
にせしめ、暖房時に冷媒を最太径伝熱管Ａから順次細径
伝熱管Ｃへ流動させ、冷房時には前記と逆に流動させる
経路を構成するように熱交換器を接続したものである。
これにより、風速分布の均一化を行い、冷媒側熱伝達率
の低下、冷媒側圧力損失の増加を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房運転および冷
房運転、さらには冷凍サイクルの凝縮熱で冷媒を再加熱
する除湿運転を行う空気調和機の室内機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機の室内機において、室
内機の大きさを変えることなく高性能化を図るために、
熱交換器を多段に折り曲げたり円弧状として筐体に収納
し、伝熱面積を増加させることで暖房運転および冷房運
転時の高性能化を図っている。さらには、室内熱交換器
の風上側に過冷却熱交換器を配置することで、暖房運転
時の高性能化を図る空気調和機が一般的である。

【０００３】上記の構成において、特開平９−２６４５
５５号公報（文献１）には風速分布に着目して更なる高
性能化を図ることを目的とした空気調和機、あるいは図
５に示す特開平１０−８９８０３号公報（文献２）には
冷凍サイクルの凝縮熱で冷媒を再加熱する除湿運転が行
え、高性能化を図ることを目的とした空気調和機がそれ
ぞれ記載されている。

【０００４】図５は、空気調和機の室内機の熱交換器と
送風機の構成図である。室内熱交換器５１は送風機５２
を囲むように配置され、送風機５１に最も近い前面部５
３、その上位に位置する中央部５４、背面に位置する背
面部５５から構成されている。また、補助熱交換器５６
は室内熱交換器５１の風上側に配置され、冷媒流路から
いえば冷房運転、除湿運転時には室内熱交換器５１の上
流に位置し、暖房運転時には下流に位置する。５７は除
湿運転時、絞りとして作用する絞り装置である。この構
成により、各運転時の高性能化あるいは快適な除湿性能
を得るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように暖房、冷
房そして除湿の各運転において、更なる性能の向上が今
後とも要求される。しかしながら、上記文献１では除湿
運転に関しては何も言及されておらず、上記文献２で
は、室内補助熱交換器５６を配置することで、暖房、冷
房、除湿の各運転において高性能化を図るため、コンパ
クト化が困難あるいは元々風速分布を有しているので、
配置する場所により更に風速分布が異なり、各運転時の
性能が変動するという課題を有していた。

【０００６】また、一般に熱交換器は比較的細径な伝熱
管を高密度に配置することで、高性能あるいはコンパク
ト化を達成できることは本分野においてよく知られてい
る。しかしながら、細径管を用いる場合、圧力損失の理
由で２以上、例えば４冷媒流路数程度に均一に分岐する
必要があり、いわゆる気液二相流の分流（特に冷房運転
時）が大きな課題であった。さらに、このような細径管
を用いた熱交換器に、除湿運転も可能な配管接続を行お
うとすると、中間経路に絞り装置を設ける必要があるた
め、例えば凝縮器（再熱器）を４冷媒流路で流出した後
一度合流させ、絞り装置を経て再び４冷媒流路に分岐し
冷却・除湿器に流入させるといった冷媒流路を構成しな
ければならない。従って、配管接続部が複雑になりスペ
−スが増加し、その結果、サイズの制約がある空気調和
機の室内機においては熱交換器本体を小さくせざるを得
ず、高性能熱交換器を有効に活用できないという課題を
有していた。

【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、熱交換器の通風抵抗分布、熱交換器を構
成する伝熱管の管径、管配列を工夫し、送風側および冷
媒流側の両面から最適な構成とすることで暖房、冷房、
除湿運転において、大幅な能力向上を可能とする空気調
和機の室内機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明空気調和機の室内機は、送風機と、この送風機
の周囲に配置し、間を気体が流動するフィン群と前記フ
ィン群を貫通し内部を冷媒が流動する伝熱管群から構成
される少なくとも３台の熱交換器を備え、この熱交換器
のうち、最も通風抵抗が高い前面部熱交換器を送風機に
最も近い前面部に、次に通風抵抗が高い中央部熱交換器
を前面部の上位に位置する中央部に、最も通風抵抗が低
い背面部熱交換器を中央部の背面に位置する背面部に配
置し、それぞれの熱交換器の伝熱管を接続したものであ
る。

【０００９】上記手段によれば、各熱交換器は風速分布
が均一となり、全ての熱交換器が有効に熱交換に寄与す
るので、暖房、冷房運転時の能力を大幅に向上できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明空気調和機の室内機の請求
項１に記載の発明は、送風機と、この送風機の周囲に配
置され、間を気体が流動するフィン群とこのフィン群を
貫通し、内部を冷媒が流動する伝熱管群から構成される
少なくとも３台の熱交換器を備え、３台の熱交換器のう
ち、最も通風抵抗が高い前面部熱交換器を前記送風機に
最も近い前面部に、次に通風抵抗が高い中央部熱交換器
を前面部熱交換器の上位に位置する中央部に、最も通風
抵抗が低い背面部熱交換器を中央部熱交換器の背面に位
置する背面部に配置し、それぞれの熱交換器の伝熱管を
接続したものである。

【００１１】上記実施形態において、送風機の周囲に、
送風機に近い順番である前面部、その上位の中央部、そ
の背面である背面部にそれぞれ配置した少なくとも前面
部熱交換器、中央部熱交換器、背面部熱交換器は、その
各通風抵抗を、前記送風機に近い順番に対応して通風抵
抗の大きい順番、つまり最も高い通風抵抗、次に高い通
風抵抗、最も低い通風抵抗の順にしているので、各熱交
換器の風速分布が均一となり、全ての熱交換器が有効に
熱交換に寄与することになる。

【００１２】また請求項２に記載の発明は、請求項１の
記載において、熱交換器は径の異なる複数の伝熱管を用
い、暖房運転時に冷媒を最太径伝熱管から順次、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である。

【００１３】上記実施形態において、熱交換器の伝熱管
を流れる冷媒は、暖房時に最太径の伝熱管から順次細径
の伝熱管へ、冷房時には前記と逆に最細径の伝熱管から
順次太径の伝熱管へ流動するので、冷媒の状態に応じて
伝熱管径が変化することになり、冷媒熱伝達率の低下お
よび圧力損失の増加を抑えられる。

【００１４】また請求項３に記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２の記載において、熱交換器は熱交換器の間
に、除湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し
た空気調和機の室内機である。

【００１５】上記実施形態において、除湿運転時、絞り
手段を間にして熱交換器は一方が凝縮器として作用し、
他方が蒸発器として作用し、暖房・冷房運転時だけでな
く、冷却・除湿能力不足および再熱能力不足がなくな
る。

【００１６】また請求項４に記載の発明は、請求項３の
記載において、前面部熱交換器は、他の熱交換器の間に
除湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、か
つ冷房運転時の冷媒流出部を設けた空気調和機の室内機
である。

【００１７】上記実施形態において、除湿運転時、絞り
手段を間にして熱交換器は一方が凝縮器として作用し、
他方が蒸発器として作用し、暖房・冷房運転時だけでな
く、冷却・除湿能力不足および再熱能力不足がなくなる
とともに、除湿水の再蒸発がなくなる。

【００１８】また請求項５に記載の発明は、請求項４の
記載において、前面部熱交換器は、最太径または次に準
じる径の伝熱管を用いてなる空気調和機の室内機であ
る。

【００１９】上記実施形態において、除湿運転時に前面
部熱交換器での圧力損失が少なくなる。

【００２０】また請求項６に記載の発明は、請求項５の
記載において、前面部熱交換器は冷媒流路数を他の熱交
換器の冷媒流路数と同等以下とした空気調和機の室内機
である。

【００２１】上記実施形態において、他の熱交換器にお
いて細径伝熱管を用いることが可能となり、十分な再熱
能力を有する快適な除湿運転が可能となり、さらに暖
房、冷房運転時の能力が大幅に向上できる。

【００２２】また請求項７に記載の発明は、請求項３の
記載において、背面部熱交換器は他の熱交換器の間に除
湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、かつ
冷房運転時の冷媒流出部を設けた空気調和機の室内機で
ある。

【００２３】上記実施形態において、除湿水の再蒸発が
ない快適な除湿運転が可能となる。

【００２４】また請求項８に記載の発明は、請求項７の
記載において、背面部熱交換器は最太径または次に準じ
る径の伝熱管を用いた空気調和機の室内機である。

【００２５】上記実施形態において、十分な冷却・除湿
性能を有する除湿運転が可能である。

【００２６】また請求項９に記載の発明は、請求項８の
記載において、背面部熱交換器は冷媒流路数を他の熱交
換器の冷媒流路数と同等以下とした空気調和機の室内機
である。

【００２７】上記実施形態において、他の熱交換器にお
いて細径伝熱管を用いることが可能となり、十分な再熱
能力を有する快適な除湿運転が可能となり、さらに暖
房、冷房運転時の能力が大幅に向上できる。

【００２８】

【実施例】以下本発明空気調和機の室内機の実施例につ
いて図１〜図４を参照して説明する。

【００２９】（実施例１）図１は本発明の請求項１と請
求項２に記載の各発明に対応する一実施例を示す空気調
和機の室内機の概略側面図である。

【００３０】室内の熱交換器１１は送風機５２の周囲に
配置され、かつ送風機５２に近い順番である最も近い前
面部に前面部熱交換器１２、その上位に位置する中央部
に前上向きの中央部熱交換器１３、中央部の背面に位置
する背面部に後ろ上向きの背面部熱交換器１４の少なく
とも３個の熱交換器から構成されている。そして、室内
の熱交換器１１には最太径伝熱管Ａ、中間径伝熱管Ｂ、
最細径伝熱管Ｃという３種類の径の伝熱管とこの伝熱管
が蛇行しながら直角に貫通し、間を気体が流動する多数
のフィン１５が用いられている。前面部熱交換器１２は
伝熱管が３列構成で、風上側より１列目は最細径伝熱管
Ｃ、２列目は中間径伝熱管Ｂ、３列目は最太径伝熱管Ａ
を用いている。中央部熱交換器１３も伝熱管が３列構成
で、前面部熱交換器１２と同様に風上側から順番に最細
径伝熱管Ｃ、中間径伝熱管Ｂ、最太径伝熱管Ａを用いて
いるが、伝熱管の２列目、３列目は前面部熱交換器１２
より段方向のピッチを広くしている。背面部熱交換器１
４は伝熱管が２列構成で、風上側より中間径伝熱管Ｂ、
最太径伝熱管Ａを用いている。従って、各熱交換器１
２、１３、１４の通風抵抗は、前面部熱交換器１２＞中
央部熱交換器１３＞背面部熱交換器１４の関係に設定し
てある。１８、１９は水受け皿、１６は冷房運転時の冷
媒流出部（暖房運転時の冷媒流入部）、１７は冷房運転
時の冷媒流入部（暖房運転時の冷媒流出部）である。以
上のような熱交換器１１、送風機５２は図示していない
が、筐体に内装されて室内機を構成し、そして前記熱交
換器１１を、図示していないが圧縮機、四方弁、室外熱
交換器およびその室外ファン、絞り手段等を内装した室
外機と配管で環状に接続して冷凍サイクル装置を成し、
空気調和機を構成するものである。

【００３１】なお、図中、実線矢印１６ａ、１６ｂは暖
房運転時、点線矢印１７ａ、１７ｂは冷房運転時の入口
と出口の冷媒流動方向を表している。太い実線と太い点
線は伝熱管の経路を示すものである。

【００３２】上記実施例において、空気調和機を運転す
ると圧縮機により圧縮された冷媒が冷凍サイクル装置内
を循環し、送風機５２により吸引された空気は各熱交換
器１２、１３、１４を通過して熱交換し、室内機の吹出
し口（図示せず）から吹出され、暖房または冷房、除湿
が行われる。

【００３３】そして、本実施例で暖房運転時には、実線
矢印１６ａのように２冷媒流路に分流して熱交換器１１
に流入した冷媒は、まず３個の熱交換器１２、１３、１
４の最太径伝熱管Ａ内、次に中間径伝熱管Ｂ内、最後に
前面部熱交換器１２と中央部熱交換器１３の最細径伝熱
管Ｃ内を、過熱ガス〜気液二相〜過冷却液と状態を変化
させながら流動し、最後に合流して矢印１６ｂのように
冷媒流出部１７から流出する。この際、熱交換器１１
は、最初から最後まで２冷媒流路ではあるが、その伝熱
管径が最太径伝熱管Ａから順次細くなっているので、冷
媒の凝縮により二相域での乾き度が小さくなり、ついに
は液相になっても流速が低下することなく、従って熱伝
達率の低下もなく、能力を向上させることができる。

【００３４】また、この種の空気調和機における各熱交
換器の吸い込み風速は、前面部熱交換器１２では送風機
５２に最も近いため高く、背面部熱交換器１４では、デ
ザイン上の理由により室内機の吸い込み部分の開口面積
が小さいので低いというような分布が生じる。

【００３５】しかしながら、本実施例の空気調和機で
は、各熱交換器１２、１３、１４の通風抵抗が、前面部
熱交換器１２＞中央部熱交換器１３＞背面部熱交換器１
４という関係に設定しているので、各熱交換器の吸い込
み風速１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃはほぼ均一となる。従っ
て、風速が低かった背面部熱交換器１４も熱交換に有効
に寄与し、風速が高かった前面部熱交換器１２において
も伝熱管の３列化により通風抵抗を増加させているの
で、風速が若干低下しても能力は向上する。

【００３６】一方、冷房運転においても、風速分布の均
一化の効果は上記した暖房運転時と同様である。また、
点線矢印１７ａように流入した冷媒は２冷媒流路に分流
し、かつ冷媒が流動する際、上記した暖房運転時とは逆
に、伝熱管径が最細径伝熱管Ｃから、中間径伝熱管Ｂ、
最太径伝熱管Ａと順次、太くなっていくのである。従っ
て冷媒の蒸発により乾き度が大きくなっても、流速の増
加による圧力損失の増加を抑えることができ、能力を向
上させることができる。

【００３７】（実施例２）図２は本発明の請求項３と請
求項４に記載の各発明に対応する一実施例を示す空気調
和機の室内機の概略側面図である。この実施例の発明
は、前面部熱交換器と中央部熱交換器および背面部熱交
換器の間に絞り装置を設け、かつ各熱交換器の伝熱管の
径を変えた処が図１に示す実施例１の発明と異なり、そ
れ以外は同じ構成および作用効果を奏するもので、異な
る処を中心に説明する。

【００３８】室内の熱交換器２１は送風機５２の周囲に
配置され、かつ実施例１と同様に送風機５２に近い順番
である最も近い前面部に前面部熱交換器２２、その上位
に位置する中央部に前上向きの中央部熱交換器２３、中
央部の背面に位置する背面部に後ろ上向きの背面部熱交
換器２４の少なくとも３個の熱交換器から構成されてい
る。そして、室内の熱交換器２１には実施例１と同様、
最太径伝熱管Ａ、中間径伝熱管Ｂ、最細径伝熱管Ｃとい
う３種類の径の伝熱管とこの伝熱管が蛇行しながら直角
に貫通し、間を気体が流動する多数のフィン１５が用い
られている。前面部熱交換器２２は伝熱管が３列構成
で、風上側より１列目は中間径伝熱管Ｂ、２列目、３列
目は最太径伝熱管Ａを用い、かつ冷房運転時の冷媒流出
部２５（暖房運転時の冷媒流入部）を設けている。中央
部熱交換器２３も伝熱管を３列構成とし、風上側より１
列目は最細径伝熱管Ｃ、２列目、３列目は中間径伝熱管
Ｂを用い、かつ冷房運転時の冷媒流入部２６（暖房運転
時の冷媒流出部）を設けている。背面部熱交換器２４は
伝熱管を２列構成とし、風上側より１列目、２列目とも
中間径伝熱管Ｂを用いている。従って、各熱交換器の通
風抵抗は、前面部熱交換器２２＞中央部熱交換器２３＞
背面部熱交換器２４の関係に設定している。５７は除湿
運転時に絞りとして作用する絞り装置で、前面部熱交換
器２２が、前記絞り装置５７を介して中央部熱交換器２
３および背面部熱交換器２４と接続されている。１８、
１９は水受け皿である。以上のような熱交換器２１、送
風機５２は図示していないが、筐体に内装されて室内機
を構成し、そして前記熱交換器２１を、図示していない
が圧縮機、四方弁、室外熱交換器およびその室外ファ
ン、絞り手段等を内装した室外機と配管で環状に接続し
て冷凍サイクル装置を成し、空気調和機を構成するもの
である。

【００３９】なお、図中、実線矢印２６ａ、２６ｂは暖
房運転時、点線矢印２７ａ、２７ｂは冷房運転時の入口
と出口の冷媒流動方向を表している。太い実線と太い点
線は伝熱管の経路を示すものである。

【００４０】上記実施例において、空気調和機を運転す
ると圧縮機により圧縮された冷媒が冷凍サイクル装置内
を循環し、送風機５２により吸引された空気は各熱交換
器２２、２３、２４を通過して熱交換し、室内機の吹出
し口（図示せず）から吹出され、暖房または冷房、除湿
が行われる。

【００４１】そして、本実施例では暖房運転時、実線矢
印２６ａのように前面部熱交換器２２の風下側である流
入部２５より前面部熱交換器２２に流入した冷媒は２冷
媒流路に分流し、風上側より３列目、２列目の最太径伝
熱管Ａ内、次に１列目の中間径伝熱管Ｂ内を、フィン１
５間を流れる空気流と対向流を形成しながら流動し、次
に絞り装置５７（絞り作用は行っていない）を介して、
中央部熱交換器２３および背面部熱交換器２４に２冷媒
流路で流入する。この時も、両熱交換器２３、２４の風
下側より中間径伝熱管Ｂから最細径伝熱管Ｃ内を、フィ
ン１５間を流れる空気流と対向流を形成しながら流動し
流出部２６より実線矢印２６ｂのように流出する。

【００４２】また、冷房運転時は上記した暖房運転時と
逆に冷媒が点線矢印２７ａのように流入部２６より２冷
媒流路で中央部熱交換器２３、背面部熱交換器２４に流
入し、そして絞り装置５７を介して前面部熱交換器２２
に流れ流出部２５から点線矢印２７ｂのように流出する
ものである。

【００４３】従って、暖房と冷房の両運転時において、
冷媒はその状態に対応した複数の径の伝熱管内を流動す
るので、状態の変化による熱伝達率低下あるいは圧力損
失増加が生じない。

【００４４】さらに、本実施例の空気調和機では、各熱
交換器２２、２３、２４の通風抵抗が、前面部熱交換器
２２＞中央部熱交換器２３＞背面部熱交換器２４という
関係に設定しているので、各熱交換器の吸い込み風速は
ほぼ均一となる。従って、風速が低かった背面部熱交換
器２４も熱交換に有効に寄与し、風速が高かった前面部
熱交換器２２においても伝熱管の３列化により通風抵抗
を増加させているので、風速が若干低下しても能力は向
上する。そして、風速分布の均一化によりすべての熱交
換器が有効に寄与する効果と重なり大幅に能力を向上さ
せることができる。

【００４５】次に除湿運転時、室外機より流入してきた
高温・高圧の冷媒は、冷房運転時と同じように冷媒が点
線矢印２７ａのように流入部２６より２冷媒流路で中央
部熱交換器２３、背面部熱交換器２４に流入し、両熱交
換器は凝縮器として作用しフィン１５間を流動する空気
を再熱する。その後、絞り装置５７により減圧され低温
・低圧となった冷媒は、蒸発器として作用する前面部熱
交換器２２に流入し、フィン１５間を流動する空気を冷
却・除湿して流出部２５から点線矢印２７ｂのように流
出するものである。

【００４６】従って、風速分布の均一化により中央部熱
交換器２３および背面部熱交換器２４が有効に凝縮器
（再熱器）として作用するので冷えすぎることがなく、
また前面部熱交換器２２には最太径伝熱管Ａあるいは次
に準ずる中間径伝熱管Ｂを使用しているので、圧力損失
増加による蒸発能力不足（冷却・除湿能力不足）が生じ
ず、快適な除湿運転ができる。

【００４７】（実施例３）図３は本発明の請求項５と請
求項６に記載の各発明に対応する一実施例を示す空気調
和機の室内機の概略側面図である。この実施例の発明
は、中央部熱交換器および背面部熱交換器の仕様が図２
に示す実施例２の発明と異なり、それ以外は図１に示す
実施例１および図２に示す実施例２の発明と同じ構成お
よび作用効果を奏するもので、異なる処を中心に説明す
る。

【００４８】室内の熱交換器３１は送風機５２の周囲に
配置され、かつ実施例２と同様に送風機５２に近い順番
である最も近い前面部に前面部熱交換器３２、その上位
に位置する中央部に前上向きの中央部熱交換器３３、中
央部の背面に位置する背面部に後ろ上向きの背面部熱交
換器３４の少なくとも３個の熱交換器から構成されてい
る。そして、中央部熱交換器３３および背面部熱交換器
３４は、ともに最細径伝熱管Ｃの１種類のみを用いて比
較的高密度に配置し、かつ中央部熱交換器３３が３列、
背面部熱交換器３４が２列構成である。また、中央部熱
交換器３３および背面部熱交換器３４の冷媒流路数は４
冷媒流路と２冷媒流路である。さらに、各熱交換器３
２、３３、３４の通風抵抗は、前面部熱交換器３２＞中
央部熱交換器３３＞背面部熱交換器３４の関係に設定し
てある。５７は除湿運転時に絞りとして作用する絞り装
置で、前面部熱交換器３２が、前記絞り装置５７を介し
て中央部熱交換器３３および背面部熱交換器３４と接続
されている。１８、１９は水受け皿、３５は冷房運転時
の冷媒流出部（暖房運転時の冷媒流入部）、３６は冷房
運転時の冷媒流入部（暖房運転時の冷媒流出部）であ
る。以上のような熱交換器３１、送風機５２は図示して
いないが、筐体に内装されて室内機を構成し、そして前
記熱交換器３１を、図示していないが圧縮機、四方弁、
室外熱交換器およびその室外ファン、絞り手段等を内装
した室外機と配管で環状に接続して冷凍サイクル装置を
成し、空気調和機を構成するものである。

【００４９】なお、図中、実線矢印３６ａ、３６ｂは暖
房運転時、点線矢印３７ａ、３７ｂは冷房運転時の入口
と出口の冷媒流動方向を表している。太い実線と太い点
線は伝熱管の経路を示すものである。

【００５０】上記実施例において、空気調和機を運転す
ると圧縮機により圧縮された冷媒が冷凍サイクル装置内
を循環し、送風機５２により吸引された空気は各熱交換
器３２、３３、３４を通過して熱交換し、室内機の吹出
し口（図示せず）から吹出され、暖房または冷房、除湿
が行われる。

【００５１】そして、本実施例では暖房運転時、実線矢
印３６ａのように前面部熱交換器３２の風下側である流
入部３５より前面部熱交換器３２に流入した冷媒は２冷
媒流路に分流し、風上側より３列目、２列目の最太径伝
熱管Ａ内、次に１列目の中間径伝熱管Ｂ内を、フィン１
５間を流れる空気流と対向流を形成しながら流動し、次
に絞り装置５７（絞り作用は行っていない）を介して、
中央部熱交換器３３に４冷媒流路でおよび背面部熱交換
器３４に２冷媒流路でそれぞれ流入する。そして、冷媒
は両熱交換器３３、３４の全て最細径伝熱管Ｃ内を、フ
ィン１５間を流れる空気流と対向流を形成しながら流動
し流出部３６より実線矢印３６ｂのように流出する。

【００５２】また、冷房運転時は上記した暖房運転時と
逆に冷媒が点線矢印３７ａのように流入部３６より４冷
媒流路で中央部熱交換器３３に、この中央部熱交換器３
３の最細径伝熱管Ｃの冷媒流路より２冷媒流路で背面部
熱交換器３４にそれぞれ流入し、そして絞り装置５７を
介して前面部熱交換器３２に流れ流出部３５から点線矢
印３７ｂのように流出するものである。

【００５３】次に除湿運転時、室外機より流入してきた
高温・高圧の冷媒は、冷房運転時と同じように冷媒が点
線矢印３７ａのように流入部３６より４冷媒流路で中央
部熱交換器３３に、この中央部熱交換器３３の最細径伝
熱管Ｃの冷媒流路より２冷媒流路で背面部熱交換器３４
にそれぞれ流入し、両熱交換器は凝縮器として作用しフ
ィン１５間を流動する空気を再熱する。その後、絞り装
置５７により減圧され低温・低圧となった冷媒は、蒸発
器として作用する前面部熱交換器３２に流入し、フィン
１５間を流動する空気を冷却・除湿して流出部３５から
点線矢印３７ｂのように流出するものである。

【００５４】このように中央部熱交換器３３および背面
部熱交換器３４は最細径伝熱管Ｃを用いた高性能仕様な
のでコンパクト化にすぐれ能力が向上する。この際、４
冷媒流路数であっても、凝縮時においてはあまり分流は
問題にならない。除湿運転時は、再熱器として作用する
中央部熱交換器３３および背面部熱交換器３４を流出し
た冷媒は絞り装置５７を経て、冷却・除湿器として作用
する前面部熱交換器３２に流入する。前面部熱交換器３
２は最太径伝熱管Ａあるいは次に準ずる中間径伝熱管Ｂ
を用いているので、中央部熱交換器３３および背面部熱
交換器３４で用いられた冷媒流路数４より少ない２冷媒
流路数で十分である。

【００５５】従って、確実かつ均一に冷媒を分流するこ
とができ、最太径伝熱管Ａを用いているので圧力損失が
低く、冷却・除湿能力が向上する。また配管接続のスペ
−スも増加しない。また、前面部熱交換器３２はその下
部に再熱器が配置されないことから、除湿水が再熱器に
かかって再蒸発することもない。

【００５６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、熱交換器の通風抵抗分布、熱交換器を構成
する伝熱管の管径、管配列、さらにはフィンの仕様を工
夫し、送風側および冷媒側の両面から最適な構成とすぐ
れた除湿運転および能力が向上した暖房・冷房運転が可
能である。

【００５７】（実施例４）図４は本発明の請求項７、請
求項８、請求項９に記載の各発明に対応する一実施例を
示す空気調和機の室内機の概略側面図である。この実施
例の発明は、除湿運転時に背面部熱交換器が冷却・除湿
部として作用するようにした処が上記した図１〜図３に
示す各実施例の発明と異なり、それ以外は各実施例の発
明と同じ構成および作用効果を奏するもので、異なる処
を中心に説明する。

【００５８】室内の熱交換器４１は送風機５２の周囲に
配置され、かつ実施例２と同様に送風機５２に近い順番
である最も近い前面部に前面部熱交換器４２、その上位
に位置する中央部に前上向きの中央部熱交換器４３、中
央部の背面に位置する背面部に後ろ上向きの背面部熱交
換器４４の少なくとも３個の熱交換器から構成されてい
る。そして、前面部熱交換器４２および中央部熱交換器
４３とも最細径伝熱管Ｃの１種類のみを用いて比較的高
密度に配置し、かつ前面部熱交換器４２は３列、中央部
熱交換器４３は２列構成である。また、前面部熱交換器
４２、中央部熱交換器４３の冷媒流路数は４冷媒流路と
２冷媒流路である。背面部熱交換器４４は伝熱管を２列
構成とし、風上側より１列目が中間径伝熱管Ｂ、２列目
が最太径伝熱管Ａを用いており、冷媒流路数は２であ
る。各熱交換器４２、４３、４４の通風抵抗は、前面部
熱交換器４２＞中央部熱交換器４３＞背面部熱交換器４
４の関係に設定してある。１８、１９は水受け皿、４５
は冷房運転時の冷媒流出部（暖房運転時の冷媒流入
部）、４６は冷房運転時の冷媒流入部（暖房運転時の冷
媒流出部）である。以上のような熱交換器４１、送風機
５２は図示していないが、筐体に内装されて室内機を構
成し、そして前記熱交換器４１を、図示していないが圧
縮機、四方弁、室外熱交換器およびその室外ファン、絞
り手段等を内装した室外機と配管で環状に接続して冷凍
サイクル装置を成し、空気調和機を構成するものであ
る。

【００５９】なお、図中、実線矢印４６ａ、４６ｂは暖
房運転時、点線矢印４７ａ、４７ｂは冷房運転時の入口
と出口の冷媒流動方向を表している。太い実線と太い点
線は伝熱管の経路を示すものである。

【００６０】上記実施例において、空気調和機を運転す
ると圧縮機により圧縮された冷媒が冷凍サイクル装置内
を循環し、送風機５２により吸引された空気は各熱交換
器４２、４３、４４を通過して熱交換し、室内機の吹出
し口（図示せず）から吹出され、暖房または冷房、除湿
が行われる。

【００６１】そして、本実施例では暖房運転時、実線矢
印４６ａのように背面部熱交換器４４の風下側である流
入部４５より背面部熱交換器４４に流入した冷媒は２冷
媒流路に分流し、風上側より２列目の最太径伝熱管Ａ
内、次に１列目の中間径伝熱管Ｂ内を、フィン１５間を
流れる空気流と対向流を形成しながら流動し、次に絞り
装置５７（絞り作用は行っていない）を介して、中央部
熱交換器４３に２冷媒流路でおよび前面部熱交換器４２
に４冷媒流路でそれぞれ流入する。そして、冷媒は両熱
交換器４２、４３の全て最細径伝熱管Ｃ内を、フィン１
５間を流れる空気流と対向流を形成しながら流動し流出
部４６より実線矢印４６ｂのように流出する。

【００６２】また、冷房運転時は上記した暖房運転時と
逆に冷媒が点線矢印４７ａのように流入部４６より４冷
媒流路で前面部熱交換器４２に、この前面部熱交換器４
２の最細径伝熱管Ｃの冷媒流路より２冷媒流路で中央部
熱交換器４３にそれぞれ流入し、そして絞り装置５７を
介して背面部熱交換器４４に流れ流出部４５から点線矢
印４７ｂのように流出するものである。

【００６３】次に除湿運転時、室外機より流入してきた
高温・高圧の冷媒は、冷房運転時と同じように冷媒が点
線矢印４７ａのように流入部４６より４冷媒流路で前面
部熱交換器４２に、この前面部熱交換器４２の最細径伝
熱管Ｃの冷媒流路より２冷媒流路で中央部熱交換器４３
にそれぞれ流入し、両熱交換器は凝縮器として作用しフ
ィン１５間を流動する空気を再熱する。その後、絞り装
置５７により減圧され低温・低圧となった冷媒は、蒸発
器として作用する背面部熱交換器４４に流入し、フィン
１５間を流動する空気を冷却・除湿して流出部４５から
点線矢印４７ｂのように流出するものである。

【００６４】このように本実施例では暖房運転時、前面
部熱交換器４２および中央部熱交換器４３は最細径伝熱
管Ｃを用いた高性能仕様なのでコンパクト化にすぐれ能
力が向上する。この際、４冷媒流路数であっても、凝縮
時においてはあまり分流は問題にならない。次に除湿運
転時は、再熱器として作用する前面部熱交換器４２およ
び中央部熱交換器４３を流出した冷媒は絞り装置５７を
経て、冷却・除湿器として作用する背面部熱交換器４４
に流入する。この背面部熱交換器４４は最太径伝熱管Ａ
あるいは次に準ずる中間径伝熱管Ｂを用いているので、
２冷媒流路数で十分である。

【００６５】従って、確実に均一に冷媒を分流すること
ができ、太径伝熱管Ａを用いているので圧力損失が低
く、冷却・除湿能力が向上する。また配管接続のスペ−
スも増加しない。背面部はその下部に再熱器が配置され
ないことから、除湿水が再熱器にかかって再蒸発するこ
ともない。

【００６６】このように、最細径伝熱管あるいは最太径
伝熱管を必要に応じて使い分けることにより、再熱能力
および冷却・除湿能力ともにすぐれた除湿運転および能
力の向上した暖房、冷房運転が可能である。

【００６７】なお、上記した各実施例において、熱交換
器は同一列内では伝熱管径は一定として説明したが、異
なる径の伝熱管を用いても同様な効果を有する。また、
熱交換器の通風抵抗を変えるのに、フィン形状、フィン
ピッチも有効な手段であることはいうまでもない。さら
に、熱交換器の数も３個に限定するものではなく、さら
に多くてもよく、また円弧状の熱交換器においても、同
様に本発明の効果を発揮することができる。

【００６８】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明空
気調和機の室内機は、送風機と、この送風機の周囲に配
置され、間を気体が流動するフィン群とこのフィン群を
貫通し、内部を冷媒が流動する伝熱管群から構成される
少なくとも３台の熱交換器を備え、３台の熱交換器のう
ち、最も通風抵抗が高い前面部熱交換器を前記送風機に
最も近い前面部に、次に通風抵抗が高い中央部熱交換器
を前面部熱交換器の上位に位置する中央部に、最も通風
抵抗が低い背面部熱交換器を中央部熱交換器の背面に位
置する背面部に配置し、それぞれの熱交換器の伝熱管を
接続したもので、風速分布が均一となり、すべての熱交
換器が有効に熱交換に寄与し、暖房、冷房運転時の能力
を大幅に向上できる。

【００６９】また請求項２に記載の発明は、請求項１の
記載において、熱交換器は径の異なる複数の伝熱管を用
い、暖房運転時に冷媒を最太径伝熱管から順次、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
換器を接続したもので、冷媒の状態に応じて伝熱管径が
変化していくので冷媒熱伝達率の低下および圧力損失の
増加を抑えて、暖房、冷房運転時の能力を大幅に向上で
きる。

【００７０】また請求項３に記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２の記載において、熱交換器は熱交換器の間
に、除湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し
たもので、暖房、冷房運転時だけでなく、冷却・除湿能
力不足および再熱能力不足のない快適な除湿運転ができ
る。

【００７１】また請求項４に記載の発明は、請求項３の
記載において、前面部熱交換器は他の熱交換器の間に除
湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、かつ
冷房運転時の冷媒流出部を設けたもので、除湿水の再蒸
発がない快適な除湿運転ができる。

【００７２】また請求項５に記載の発明は、請求項４の
記載において、前面部熱交換器は最太径または次に準じ
る径の伝熱管を用いたもので、十分な冷却・除湿性能を
有する除湿運転ができる。

【００７３】また請求項６に記載の発明は、請求項５の
記載において、前面部熱交換器は冷媒流路数を他の熱交
換器の冷媒流路数と同等以下としたもので、他の熱交換
器において細径伝熱管を用いることができ、十分な再熱
能力を有する快適な除湿運転が可能となり、さらに暖
房、冷房運転時の能力を大幅に向上できる。

【００７４】また請求項７に記載の発明は、請求項３の
記載において、背面部熱交換器は他の熱交換器の間に除
湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、かつ
冷房運転時の冷媒流出部を設けたもので、除湿水の再蒸
発のない快適な除湿運転ができる。

【００７５】また請求項８に記載の発明は、請求項７の
記載において、背面部熱交換器は最太径または次に準じ
る径の伝熱管を用いたもので、十分な冷却・除湿性能を
有する除湿運転ができる。

【００７６】また請求項９に記載の発明は、請求項８の
記載において、背面部熱交換器は冷媒流路数を他の熱交
換器の冷媒流路数と同等以下としたもので、他の熱交換
器において細径伝熱管を用いることができ、十分な再熱
能力を有する快適な除湿運が可能となり、さらに暖房、
冷房運転時の能力を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における空気調和機の室内機
を示す概略側面図

【図２】同実施例２における空気調和機の室内機を示す
概略側面図

【図３】同実施例３における空気調和機の室内機を示す
概略側面図

【図４】同実施例４における空気調和機の室内機を示す
概略側面図

【図５】従来の空気調和機における室内機を示す側面図

【符号の説明】

１１、２１、３１、４１ 熱交換器 １２、２２、３２、４２ 前面部熱交換器 １３、２３、３３、４３ 中央部熱交換器 １４、２４、３４、４４ 背面部熱交換器 Ａ 最太径伝熱管 Ｂ 中間径伝熱管 Ｃ 最細径伝熱管 １６、２５、３５、４５ 暖房運転時の冷媒流入部（冷
房運転時の冷媒流出部） １７、２６、３６、４６ 暖房運転時の冷媒流出部（冷
房運転時の冷媒流入部） ５２ 送風機 ５７ 除湿運転時の絞り装置（絞り手段）

フロントページの続き (72)発明者 横山 昭一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 茂木 仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L051 BE05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機と、この送風機の周囲に配置さ
   れ、間を気体が流動するフィン群とこのフィン群を貫通
   し、内部を冷媒が流動する伝熱管群から構成される少な
   くとも３台の熱交換器を備え、３台の熱交換器のうち、
   最も通風抵抗が高い前面部熱交換器を前記送風機に最も
   近い前面部に、次に通風抵抗が高い中央部熱交換器を前
   面部熱交換器の上位に位置する中央部に、最も通風抵抗
   が低い背面部熱交換器を中央部熱交換器の背面に位置す
   る背面部に配置し、それぞれの熱交換器の伝熱管を接続
   した空気調和機の室内機。
2. 【請求項２】 熱交換器は径の異なる複数の伝熱管を用
   い、暖房運転時に冷媒を最太径伝熱管から順次、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
   換器を接続した請求項１記載の空気調和機の室内機。
3. 【請求項３】 熱交換器は熱交換器の間に、除湿運転時
   に絞りとして作用する絞り手段を接続した請求項１また
   は請求項２に記載の空気調和機の室内機。
4. 【請求項４】 前面部熱交換器は、他の熱交換器の間に
   除湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、か
   つ冷房運転時の冷媒流出部を設けた請求項３に記載の空
   気調和機の室内機。
5. 【請求項５】 前面部熱交換器は、最太径または次に準
   じる径の伝熱管を用いた請求項４に記載の空気調和機の
   室内機。
6. 【請求項６】 前面部熱交換器は、冷媒流路数を他の熱
   交換器の冷媒流路数と同等以下とした請求項５に記載の
   空気調和機の室内機。
7. 【請求項７】 背面部熱交換器は、他の熱交換器の間に
   除湿運転時に絞りとして作用する絞り手段を接続し、か
   つ冷房運転時の冷媒流出部を設けた請求項３に記載の空
   気調和機の室内機。
8. 【請求項８】 背面部熱交換器は、最太径または次に準
   じる径の伝熱管を用いた請求項７に記載の空気調和機の
   室内機。
9. 【請求項９】 背面部熱交換器は、冷媒流路数を他の熱
   交換器の冷媒流路数と同等以下とした請求項８に記載の
   空気調和機の室内機。