JP4160678B2

JP4160678B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4160678B2
Application number: JP00016799A
Authority: JP
Inventors: 山口　　広一; 一寿明神; 伸朗長; 慎二村井; 誠一郎馬場
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Kyushu Electric Power Co Inc; Chubu Electric Power Co Inc; Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Kyushu Electric Power Co Inc; Chubu Electric Power Co Inc; Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1999-01-04
Filing date: 1999-01-04
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-01-04
Also published as: JP2000199631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒と空気とを熱交換して空気調和を行う空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒の蒸発・凝縮を用いて被空調室内の空気調和を行う空気調和機は、広く普及されている。この種の空気調和機に備えられる熱交換器は、所定間隔を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに貫通して設けられ上記冷媒管と連通する熱交換パイプとから構成される、いわゆるフィンドチューブタイプのものが多用される。
【０００３】
上記熱交換パイプ内に冷媒が導通し、この熱交換パイプ外周囲とフィン相互間に熱交換空気が導通して、冷媒と熱交換空気との熱交換作用が行われる。
【０００４】
一般に、熱交換器が吸熱もしくは放熱する量をＱとすると、式１が成り立つ。
【０００５】
Ｑ＝Ｋ×Ａ×ΔＴ …… （１）
ここで、Ａは熱交換器の面積、ΔＴは空気と冷媒との温度差、Ｋは熱通過率と呼ばれる熱交換器性能の指針をなす。
【０００６】
ところで、冷凍サイクルのＣＯＰ（成績係数）は、ΔＴが小さくなるほど高くなることが知られている。したがって、上記ＫもしくはＡを大きくすればＣＯＰが高くなることを意味する。
【０００７】
従来より、特にＡである熱交換器面積を大きくする方法として、フィンピッチを小さくすることのほか、家庭用エアコンの分野では熱交換器をくの字状に形成したり、あるいは円弧状に曲成する方法が実施されている。
【０００８】
一方、Ｋである熱通過率を大きくする方法としては、熱交換パイプ内壁に螺旋状溝などの特殊な溝を形成したり、熱交換パイプをより細径化して通風抵抗を小さくすることにより風量の増大を得る方法、あるいはフィンにスリットを設ける方法などが知られている。
【０００９】
また、天井取付け型空気調和機（天井カセット型エアコンとも呼ばれる）などでは、実開平５−９０２１５号あるいは実開平５−９０２１４号に示されるように、熱交換パイプの曲り部のフィンピッチを大きくして通風抵抗を低減させ風量を増大させる方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記アイテムの組合わせは、全てコストの増加を招くのみならず、フィンピッチを小さくして風量を増大させるため、室内送風機の入力と騒音の増加を引き起こす恐れがある。
【００１１】
ところが、近時、送風騒音を低減する技術や、送風機モータの効率向上技術の進歩が著しいところから、冷凍サイクルＣＯＰの向上が得られ易くなり、上記アイテムの組合わせが多くの実機で採用されてきた。
【００１２】
この結果、室内熱交換器においてはフィン間の熱交換空気流速が増加して温度効率が９０％以上に達しており、室外熱交換器においては温度効率が７０％以上に達している。
【００１３】
このような状況下にありながら、さらなるＣＯＰ向上を図ることを目的として、室内熱交換器のフィンピッチを小さくすることが考えられるが、この種手段ではサイクル的なＣＯＰ改善の効果が小さい。
【００１４】
すなわち、圧力損失増加によるファン入力が増加して、かえって実ＣＯＰが低減し，コスト高や騒音増大をもたらしている。
【００１５】
なお、一般的にＣＯＰと呼ばれているのは、図１６（Ａ）に示すモリエル線図から理想の条件をもとに計算して得られる、いわゆる理論ＣＯＰのことであり、
ＣＯＰ＝冷凍能力／圧縮機動力
の式から得られる。
【００１６】
これに対して実ＣＯＰは、実機として圧縮機の動力のほかに送風機入力や他の電気入力も加味して冷凍能力に対する割合を求めたものであり、メーカのカタログなどに記載される。すなわち、
実ＣＯＰ＝冷凍能力／送風機ファンモータ入力＋圧縮機動力＋他の電気入力
の式から得られ、図１６（Ｂ）に示すモリエル線図のように変化する。
【００１７】
本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、特に室内熱交換器に対する熱交換空気の風量増大化を得て、さらなる熱交換効率の向上を図り、よって実ＣＯＰの向上に寄与するとともに、コストに悪影響を与えずにすむ空気調和機を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため、本発明の空気調和機は、圧縮機と、室内熱交換器と、膨張機構と、室外熱交換器とを順次冷媒管を介して連通してなる冷凍サイクル回路を備えるとともに、上記室内熱交換器と上記室外熱交換器にそれぞれ対向して配置され熱交換空気を送風する室内送風機と室外送風機を備えた空気調和機において、上記室内熱交換器と室外熱交換器はそれぞれ、所定間隔を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに貫通して設けられ上記冷媒管と連通する熱交換パイプとから構成され、上記室内熱交換器を構成するフィンの少なくとも一部は、そのフィンピッチを上記室外熱交換器のフィンピッチよりも大に設定し、
上記室内熱交換器を構成する熱交換パイプは、直状部と曲り部とを交互に連続させて平面視で略矩形状に折曲形成され、この室内熱交換器のほぼ中心部に、室内熱交換器の内周面側から外周面側へ熱交換空気を吹出す上記室内送風機が配置され、
上記室内熱交換器を構成する熱交換パイプ曲り部に嵌挿されるフィンの熱交換空気導入側端部は欠落加工され、
この欠落端縁から熱交換パイプまでの距離が、熱交換パイプ直状部に嵌挿されるフィンの端縁から熱交換パイプまでの距離よりも短く形成されることを特徴とする。
【００２６】
このような課題を解決する手段を採用することにより、特に室内熱交換器に対する熱交換空気の風量増大化を得て、さらに熱交換効率が向上し、よって実ＣＯＰが向上する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１ないし図５は、第１の実施の形態に係わる。
【００２８】
図１は、空気調和機におけるヒートポンプ式の冷凍サイクル回路を示す。
【００２９】
図中１は圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交換器、４は膨張機構である電子膨張弁、５は室外熱交換器であって、これらは冷媒管Ｋを介して順次連通されてなる。
【００３０】
上記室内熱交換器３に対向して室内送風機６が配置され、これら室内熱交換器３と室内送風機６は被空調室に取付けられる室内ユニットＡ内に収容される。したがって、室内送風機６は被空調室内空気を室内ユニットＡ内に吸込み、室内熱交換器３に向けて送風したあと、再び被空調室へ吹出す作用をなす。
【００３１】
上記室外熱交換器５に対向して室外送風機７が配置され、これら室外熱交換器５と室外送風機７および圧縮機１、四方弁２、電子膨張弁４などは家屋外部に配置される室外ユニットＢ内に収容される。そして、室外送風機７は外気を室外ユニットＢ内に吸込み、室外熱交換器５に向けて送風し、そのあとユニットＢ外に吹出す作用をなす。
【００３２】
図２は、室内ユニットＡとして、たとえば天井取付け形（天井カセット型とも呼ばれる）のものを示す。
【００３３】
被空調室Ｒの天井板８に取付け用開口部９が設けられていて、室内ユニットＡのユニット本体を構成する筐体部１０が天井裏に突出するよう嵌め込まれる。天井板８からは筐体部１０の下面開口部を閉塞する化粧板１１が被空調室Ｒ内に露出する。
【００３４】
この化粧板１１の中央部には吸込み口１２が設けられ、かつこの両側部と図示しない紙面の方向である図の前後部には吹出し口１３が設けられている。また、上記筐体部１０内における上記吸込み口１２と対向する部位にはフイルタ１４が嵌め込まれ、この吸込み口１２と吹出し口１３との間のスペースにはドレンパン１５が配置される。
【００３５】
すなわち、ドレンパン１５はフイルタ１４の周囲に沿って矩形枠状に形成される。このドレンパン１５の上部には平面視で一部が欠落する矩形状に折曲形成された上記室内熱交換器３が配置される。
【００３６】
図２および図３に示すように、上記筐体部１０は、その下面開口部を除く内周壁に断熱材１６が貼着され、内壁面全てはこの断熱材１６で覆われる。上記室内熱交換器３は、上端部が筐体部１０の天井面１０ａに貼着される断熱材１６に密着し、下端面がドレンパン１５上に載る。
【００３７】
また、筐体部１０の天井面１０ａ中央部には、上記室内送風機６が取付けられる。この室内送風機６は、回転軸を下方に向けたファンモータ６ｍと、このファンモータ６ｍの回転軸に嵌着されるターボファン６ｆとから構成される。上記室内熱交換器３がほぼ矩形状をなすところから、室内送風機６はその周囲を室内熱交換器３で囲まれる。
【００３８】
図５（Ａ）に、上記室内熱交換器３の詳細を示す。この室内熱交換器３は、平面視で一部が欠落する矩形状に折曲形成される熱交換パイプ３ｐと、この熱交換パイプ３ｐに所定間隔を存して嵌挿される複数枚のフィン３ｆからなる。
【００３９】
換言すれば、所定間隔を存して並設される複数枚のフィン３ｆに熱交換パイプ３ｐが貫通して設けられる。上記フィン３ｆに対して複数本の熱交換パイプ３ｐが貫通しており、フィン３ｆ端板の外部において隣接する熱交換パイプ３ｐの端部相互がたとえばリターンベンドによって接続されたり、あるいは全ての熱交換パイプが１本の分流管や集合管に接続される。
【００４０】
したがって、各熱交換パイプ３ｐをリターンベンドで接続すれば室内熱交換器３において蛇行状の１つのパスが形成されることになり、熱交換パイプ３ｐ端部を分流管や集合管に接続するのであれば並行する複数のパスが形成されることになる。
【００４１】
ここでは、室内熱交換器３として平面視で一部が欠落する矩形状に形成したところから、各熱交換パイプ３ｐの一端部を１本の分流管Ｋａに接続し、他端部を１本の集合管Ｋｂに接続して、並行する複数のパスを形成したタイプとなす。
【００４２】
なお、以上は冷房運転時の冷媒の流れを基準にしており、同図の垂直方向の端部から冷媒が導入され、水平方向の端部から冷媒が導出されるように定めたので、冷媒導入側に分流管Ｋａが、かつ冷媒導出側に集合管Ｋｂが接続される。
【００４３】
図４は、室外ユニットＢの一部を示す。
【００４４】
図中１７は、筐体の一部を構成する底面部である。この底面部１７には上記室外熱交換器５と、分解して示す上記室外送風機７が配置されている。底面部１７にはこのほか上記圧縮機１が配置され、この圧縮機１に冷媒管Ｐを介して上記四方弁２および電子膨張弁４などが接続され、全て筐体１７内に収容されるが、ここでは図示しない。
【００４５】
上記室外送風機７は、回転軸を前面方向に向け、かつ架台１８に取付け固定されるファンモータ７ｍと、このファンモータ７ｍの回転軸に嵌着されるプロペラファン７ｆとから構成される。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、上記室外熱交換器５は平面視でＬ字状に形成されていて、平面視でＬ字状に折曲形成される熱交換パイプ５ｐと、この熱交換パイプ５ｐに所定間隔を存して嵌挿される複数枚のフィン５ｆからなる。
【００４７】
換言すれば、所定間隔を存して平面視でＬ字状に並設される複数枚のフィン５ｆに熱交換パイプ５ｐが貫通して設けられる。上記フィン５ｆに対して複数本の熱交換パイプ５ｐが貫通しており、フィン５ｆ端板の外部において隣接する熱交換パイプ５ｐの端部相互がリターンベンド５ｂによって接続され、蛇行した１条のパスが形成される。
【００４８】
先に説明した室内熱交換器３においては、フィン３ｆの熱交換パイプ３ｐに対する取付けピッチであるフィンピッチは、熱交換パイプ３ｐ全長に亘ってＰａに設定される。
【００４９】
これに対して、室外熱交換器５においては、フィン５ｆの熱交換パイプ５ｆに対する取付けピッチであるフィンピッチは、熱交換パイプ５ｐ全長に亘ってＰｂに設定される。
【００５０】
この実施の形態での特徴は、室内熱交換器３のフィンピッチＰａを、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも、大（Ｐａ＞Ｐｂ）に形成したことである。
【００５１】
すなわち、従来より室内熱交換器３のフィンピッチは室外熱交換器のフィンピッチよりも小に設定することが一般的であったが、この実施の形態では全く逆の発想をなす。
【００５２】
しかして、圧縮機１を駆動して冷凍サイクル運転を行うとともに、室内送風機６および室外送風機７を駆動する。圧縮機１から吐出される高圧冷媒ガスは四方弁２を介して室外熱交換器５に導かれ、凝縮液化する。この液化冷媒は電子膨張弁４に導かれて減圧化され、室内熱交換器３に導かれて蒸発する。そして、蒸発したあと四方弁２を介して圧縮機１に吸込まれ、圧縮されて再び上述の経路を循環する。
【００５３】
室内ユニットＡでは、室内熱交換器３に電子膨張弁４で減圧化された液化冷媒が導かれ、各熱交換パイプ３ｐを流通して導出される。このとき、熱交換パイプ３ｐおよびフィン３ｆから放熱する。
【００５４】
同時に、室内送風機６のターボファン６ｆが回転駆動され、被空調室の室内空気が吸込み口１２からフィルタ１４を介して筐体部１０内に吸込まれ、室内熱交換器３を構成するフィン３ｆおよび熱交換パイプ３ｐ相互間を流通する。
【００５５】
このとき室内熱交換器３の各熱交換パイプ３ｐ内であるパス内を流通する冷媒と室内空気とが熱交換をなし、冷媒は蒸発して室内空気から蒸発潜熱を奪う。室内空気は冷気に換って吹出し口１３から室内に吹出され冷房作用が行われる。
【００５６】
室外ユニットＢにおいては、室外送風機７が駆動されて外部空気を筐体１７内に吸込み、室外熱交換器５に流通させてから再び外部へ吹出す。室外熱交換器５に導かれる高圧冷媒ガスは外気と熱交換をなし凝縮液化する。
【００５７】
図６は、室内熱交換器３のフィンピッチＰａと冷凍サイクル実ＣＯＰとの関係の計算結果および、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと冷凍サイクル実ＣＯＰの関係の計算結果を示したものである。
【００５８】
同図から、室内熱交換器３においては、ファンモータ効率の改善技術などの進歩があるので、現状の温度効率９０％以上の室内熱交換器よりもフィンピッチＰａを大きく設定し、室内送風機６から導かれる風量を大きくすることにより、冷凍サイクル実ＣＯＰがより良くなるとの結論が得られた。
【００５９】
室外熱交換器５においては、現状の室外熱交換器の温度効率が７０％程度であるため、ある領域まではフィンピッチＰｂの減少にともない冷凍サイクル実ＣＯＰが増加し、それ以上フィンピッチを狭くすると冷凍サイクル実ＣＯＰも減少してしまう。
【００６０】
この結果、室内熱交換器３のフィンピッチＰａは現状の室内熱交換器フィンピッチ（１．３ｍｍ）よりも大きく設定し、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂは現状の室外熱交換器フィンピッチ（１．５ｍｍ）よりも小さく設定することにより、冷凍サイクル実ＣＯＰが向上することになる。
【００６１】
そして、特に室内熱交換器３のフィンピッチＰａを室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも大に設定することにより、確実に冷凍サイクル実ＣＯＰ向上が得られる。すなわち、先に図５（Ａ）（Ｂ）で説明したように、Ｐａ＞Ｐｂの設定をなす。
【００６２】
図６はまた、第２の実施の形態を示している。
【００６３】
同図から実際に、室内熱交換器３のフィンピッチＰａを１．４ｍｍに設定し、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂを１．３ｍｍに設定する。ここでもＰａ＞Ｐｂの関係が保持され、上述の効果が得られることとなる。
【００６４】
図７および図８は、第１および第２の実施の形態の変形例を示す。
【００６５】
上述のフィンピッチ設定条件（Ｐａ＞Ｐｂ）は、室内送風機６のファンモータ６ｍの電気入力を増加させることなく熱交換空気側の熱伝達率を向上させることを理論的基礎としているので、室内熱交換器３のフィン３ｆの少なくとも一部が上記条件を満足していればよい。
【００６６】
すなわち、熱交換パイプ３ｐの折曲部分は加工上の問題があるので除くが、必ずしも室内熱交換器３のフィン３ｆ全領域を室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも大きなフィンピッチＰａに設定する必要がない。
【００６７】
たとえば、図７に示すように、室内熱交換器３Ａを構成する熱交換パイプ３ｐが平面視で２列並行に設けられており、一方列の熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆのフィンピッチＰｄは、先に説明した室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと同一である。
【００６８】
これに対して、他方列の熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆのフィンピッチＰｃは、一方列のフィンピッチＰｄである室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも大に設定（Ｐｃ＝Ｐａ＞Ｐｄ＝Ｐｂ）してあり、このような構成であっても同様の作用効果が得られる。
【００６９】
あるいは、図８に示すように、室内熱交換器３Ｂを構成する熱交換パイプ３ｐにおける各直状部において、嵌挿されるフィン３ｆのピッチＰｅを室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと同一した部分と、これよりも大としたフィンピッチＰｆに設定した部分を備える。すなわち、Ｐｆ＝Ｐａ＞Ｐｅ＝Ｐｂの設定条件が確保され、同様の作用効果が得られる。
【００７０】
図９は、第３の実施の形態に係わる。
【００７１】
室内熱交換器３Ｃを構成する熱交換パイプ３ｐに複数枚のフィン３ｆが嵌挿されることを前提として、ここでは冷房運転を行った際に、分流管Ｋａに接続される熱交換パイプ３ｐ端部が冷媒導入側をなし、集合管Ｋｂに接続される端部が冷媒導出側をなすものとする。
【００７２】
そして、熱交換パイプ３ｐの冷媒導入側直状辺部を第１の直状部ａとし、冷媒導出側直状辺部を第４の直状部ｄとしたとき、第１の直状部ａから第２の直状部ｂを介して第３の直状部ｃの中途部に至るまでのフィンピッチＰｇを、残りの第３の直状部ｃの中途部から第４の直状部ｄ終端に至るまでのフィンピッチＰｈよりも大（Ｐｇ＞Ｐｈ）に設定する。このフィンピッチＰｈは、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと全く同等であることは言うまでもなく、したがってＰｇ＝Ｐａ＞Ｐｈ＝Ｐｂの設定条件が確保される。
【００７３】
先に説明したように冷房運転時は、わずかな量のガス冷媒に対して液冷媒がほとんど大部分の二相状態で分流管Ｋａから各熱交換パイプ３ｐに導入される。冷媒は、この熱交換パイプ３ｐを導通している間に熱交換空気と熱交換をなし蒸発してガス状に変わる。
【００７４】
この室内熱交換器３Ｃにおいては、予め定格状態にて冷媒が液域になる部分のフィンピッチＰｇを、ガス域となる部分のフィンピッチＰｈよりも大となるよう設定してある。
【００７５】
しかして、室内熱交換器３Ｃにおいて液冷媒は熱交換パイプ３ｐを流通している間に室内空気と熱交換をなすが、熱交換パイプ３ｐの導入側端部においては液状であった冷媒がガス状に変化するまでの領域のフィンピッチＰｇが室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも大である。
【００７６】
熱交換パイプ３ｐ内を流通する冷媒の熱伝達率は、二相域や液相域において比較的高いため、この領域の熱交換性能は熱交換空気側によって支配される。したがって、この領域では拡大したフィンピッチＰｇである方がより効果的であり、ガス域のフィンピッチＰｈがたとえ室外熱交換器５のフィンピッチＰｂ以下であっても充分に先に説明したものと同様の作用効果が図れる。
【００７７】
図１０は、第４の実施の形態に係わる。
【００７８】
室内熱交換器３Ｄを構成する熱交換パイプ３ｐは、上下に複数本、所定間隔を存して一列並行に構成される。これら熱交換パイプ３ｐの一端部はそれぞれ分流管Ｋａに接続され、他端部は図示しない集合管に接続されており、複数の分流パスが並行して設けられる。
【００７９】
そして、最下段の熱交換パイプ３ｐはフィン３ｆを介して先に図２で説明したドレンパン１５上に載り、最上段の熱交換パイプ３ｐはフィン３ｆを介して筐体部１０内面に貼着される断熱材１６に接触する。
【００８０】
このような構成を前提とした室内熱交換器３Ｄにおいて、最下段の熱交換パイプ３ｐと最上段の熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆのピッチＰｉは、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと同等に設定される。また、中間列の熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆのピッチＰｊは、最上下段の熱交換パイプ３ｐのフィンピッチＰｉよりも大（Ｐｊ＞Ｐｉ）に設定され、したがってＰｊ＝Ｐａ＞Ｐｉ＝Ｐｂの設定条件が確保される。
【００８１】
しかして、冷房運転時に冷媒は一旦、分流管Ｋａ内に集溜し、ここから各熱交換パイプ３ｐに分流される。これら熱交換パイプ３ｐ内である分流パスを導通している間に室内空気と熱交換をなし、それぞれ集合管Ｋｂに導かれる。
【００８２】
通常、室内熱交換器３Ｄを流通する室内空気は部分的に流速分布が異なる。すなわち、最下段の熱交換パイプ３ｐはフィン３ｆを介してドレンパン１５上に載るので、ここを流通する室内空気の流速が遅くなる。また、最上段の熱交換パイプ３ｐはフィン３ｆを介して筐体部断熱材１６に接しているので、ここを流通する室内空気の流速が遅くなる。
【００８３】
したがって、熱負荷の大きい中間段の熱交換パイプ３ｐである各分流パスのフィンピッチＰｊを、室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと同等にした最上下段パスのフィンピッチＰｉより大きくすることで、効率よく熱交換性能を向上させ、冷凍サイクル実ＣＯＰの改善を図れる。
【００８４】
図１１は、第５の実施の形態に係わる。
【００８５】
室内熱交換器３Ｅは、平面視で一部が欠落した矩形状の熱交換パイプ３ｐと、この熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆとから構成され、この室内熱交換器３Ｅのほぼ中心部に室内送風機６（ここでは図示しない）が配置される。
【００８６】
上記フィン３ｆのピッチは、先に図９で説明したように、冷房運転時における液冷媒を含む領域のフィンピッチＰｇを大、それ以外の領域のフィンピッチＰｈを小にしたことを前提としているが、それ以外のこれまで説明したようなフィンピッチ構成としてもよい。
【００８７】
上記室内送風機６はターボファン６ｆを備えており、回転駆動されると軸方向から空気を吸込んで周方向に吹出す。室内熱交換器３Ｅからみると、この内周面側であるターボファン６ｆ側から空気が流入して通過し、外周面側から吹出されるようになっている。
【００８８】
ここでは、熱交換パイプ３ｐの第１ないし第４の直状部ａ〜ｄ相互間に形成される曲り部ｅにおいて、ここに嵌挿されるフィン３ｆａは空気流入側端部が欠落加工されており、この端縁と熱交換パイプ３９までの距離が他の直状部ａ〜ｄに嵌挿されるフィン３ｆの端縁から熱交換パイプ３ｐまでの距離よりも小に形成される。
【００８９】
しかして、室内熱交換器３Ｅに導入された冷媒は室内送風機６によって送風される室内空気と熱交換をなし、被空調室内の空調作用を行う。このとき、室内送風機６を構成するターボファン６ｆから送風される空気が室内熱交換器３Ｅへ流入することにより発生する圧力損失は減少する。
【００９０】
すなわち、この圧力損失の減少は、熱交換パイプ３ｐの曲げ部ｅにおいて欠落加工したフィン３ｆａを備えたことにより、フィン３ｆａへの空気流入面積が増加するためである。
【００９１】
これにより、さらに室内送風機ターボファン６ｆの回転数を増加させられ、すなわち風量の増大するところとなり、さらに熱交換性能が向上する。
【００９２】
図１２（Ａ）（Ｂ）は、第６の実施の形態に係わる。
【００９３】
室内熱交換器３Ｆは熱交換パイプ３ｐと、この熱交換パイプ３ｐに嵌挿されるフィン３ｆとから構成され、この室内熱交換器３Ｆのほぼ中心部に室内送風機６が配置されることが前提である。
【００９４】
上記室内送風機６はターボファン６ｆを備えており、回転駆動されると軸方向から空気を吸込んで周方向に吹出す。室内熱交換器３Ｆからみると、この内周面側であるターボファン６ｆ側から空気が流入して通過し、外周面側から吹出されるようになっている。
【００９５】
熱交換パイプ３ｐには二種類のフィン３ｆと３ｆｂが嵌挿される。これらフィン３ｆ，３ｆｂは、熱交換パイプ３ｐに対して１枚置きに嵌挿されており、全て所定のフィンピッチに設定されている。
【００９６】
一方のフィン３ｆは、その幅方向ほぼ中央部に熱交換パイプ３ｐが嵌挿される。他方のフィン３ｆｂは上記フィン３ｆよりも幅方向が狭くなるよう設定されていて、しかもこの一側縁位置が上記フィン３ｆの一側縁位置に揃うよう、熱交換パイプ３ｐの嵌挿位置をずらせて設けられる。
【００９７】
結局、フィン３ｆ，３ｆｂは室内熱交換器３Ｆ全体として、その外周面側である空気導出側端縁が揃えられ、内周面側である空気流入側端縁が１枚おきに長短状となる。
【００９８】
なお説明すれば、フィン３ｆに対してフィン３ｆａは、その空気流入側端部が欠落加工されており、この端縁から熱交換パイプ３ｐまでの距離が、他の部位に嵌挿されるフィン３ｆの端縁から熱交換パイプ３ｐまでの距離よりも小に形成される。
【００９９】
しかして、室内熱交換器３Ｆに導入された冷媒はターボファン６ｆによって送られる室内空気と熱交換をなし、室内の空調をなす。ターボファン６ｆから送り出される室内空気にはファン回転方向の周速度成分が含まれているため、室内熱交換器３Ｆに対して若干斜め方向から流入する。
【０１００】
室内熱交換器３Ｆを構成する二種類のフィン３ｆ，３ｆｂのうち、１枚おき配置されたフィン３ｆｂは空気流入側端部が欠落しているため、ここに導かれる室内空気のフィン３ｆｂとの衝突距離が長くなる。
【０１０１】
したがって、室内空気がフィン３ｆｂに衝突することにより発生する圧力損失および騒音の低減をなす。換言すれば、室内送風機６のファン６ｆ回転数が増加して風量が増大し、熱交換性能の向上を得られる。
【０１０２】
なお、上述の実施の形態においては、空気流入側端部を欠落加工したフィン３ｆｂと欠落加工しないフィン３ｆとを１枚置きに位置させたが、これに限定されるものではない。
【０１０３】
たとえば、所定領域を設定して欠落フィン３ｆｂと欠落していないフィン３ｆとを互いにまとめて配置してもよく、あるいは液冷媒領域を対象として欠落フィン３ｆｂを配置したり、複数パスが存在している場合は少なくとも１パス以上に欠落フィン３ｆｂを適用してもよい。
【０１０４】
図１３は、第７の実施の形態に係わる。
【０１０５】
空気調和機の天井取付け形室内ユニットとして基本的な構成は、先に図１２において説明したものと何ら変わりがないので、同番号を付して新たな説明を省略する。
【０１０６】
筐体部１０内には、室内送風機６が駆動されることにより吸込み口１３から室内空気が吸込まれて室内熱交換器３に導かれるまでの空気導入路２０と、室内熱交換器３で熱交換したあとの室内空気が吹出口１３に導かれるまでの送風路２１が形成される。
【０１０７】
ここでは、送風路２１を形成する筐体部１０内壁に貼着される断熱材１０ａ部分と、ドレンパン１５の側面部分が、圧力損失防止材であるフッ素樹脂被膜２３によって覆われる。
【０１０８】
しかして、室内熱交換器３と熱交換された室内空気は送風路２１を沿って導かれ、さらに吹出し口１３から被空調室内Ｒへ吹出される。すなわち、室内空気はターボファン６ｆから室内熱交換器３を通過するまでは水平方向に導かれ、この室内熱交換器３を通過した直後に送風路２１を構成する筐体部１０ａ側面壁に衝突する。
【０１０９】
そして、下方に向いた送風路２１に沿うよう方向変換させられて、吹出し口１３に至る。このときファン６ｆから送り出される空気の圧力損失のうち、送風路２１における圧力損失は壁面がフッ素樹脂被膜２３で覆われているため摩擦力が小さく、その分圧力損失が低減する。
【０１１０】
これにより、ファン６ｆの回転数の増加につながり、風量が増大して熱交換性能の向上を図れる。そして、送風騒音の原因である流れの中の渦も少なくなるため、低騒音が実現する。
【０１１１】
図１４は、第８の実施の形態に係わる。
【０１１２】
天井取付け型室内ユニットにおいて、被空調室に露出する化粧板１１には中央部に吸込み口１２が設けられ、その周囲に吹出し口１３が４方向に設けられていることを前提としている。
【０１１３】
冷房運転時に、上記室内熱交換器３を導通される間に冷媒は、二相状態から蒸発してガス状態へと変化する。冷媒導出側に近い部位にはほとんどガス状の冷媒が流れていて、この個所の熱交換性能は熱交換パイプ３ｐ内を流れる冷媒にも影響されるため空気の流速の増減の影響が小さい。一方、冷媒導入側では液冷媒が多く、この個所の熱交換性能は空気流速の増減の影響を受け易い。
【０１１４】
したがって、室内熱交換器３における冷媒導入側に近い部位の吹出し口１３ａの風量を増し、冷媒導出側に近い部位の吹出し口１３ｄの風量を減少させることにより、熱交換性能が向上することになる。
【０１１５】
また、このときは吹出し温度の高い部分の吹出し流速を弱めるため、快適性を高めることができる。
【０１１６】
上記室内熱交換器３の冷媒導入側に近い部位の吹出し口１３ａの風量を大きくし、冷媒導出側に近い部位の吹出し口１３ｄの風量を小さくする具体的な手段として、図１４（Ｂ）に示すように、定格運転時において各吹出し口１３ａ〜１３ｄごとに設けられるルーバ２４の角度を調整することにより実現できる。
【０１１７】
また、特に図示しないが、吹出し口１３ａ〜１３ｄの面積を、１３ａ＞１３ｂ＞１３ｃ＞１３ｄのごとく変化させてもよい。
【０１１８】
さらに、図１５に示すように、吹出し口１３ａ〜１３ｄの面積をすべて同一として、室内熱交換器３のフィンピッチを変化させてもよい。ここでは一端部が欠落する矩形状の熱交換パイプ３ｐの第１の直状部ａから第２の直状部ｂを介して第３の直状部ｃ中途部までのフィンピッチをＰｋ，Ｐｍ，Ｐｎの順に小さくし、かつ室外熱交換器５のフィンピッチＰｂよりも大とする。第４の直状部ｄのフィンピッチＰｏは室外熱交換器５のフィンピッチＰｂと同等とする。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、特に室内熱交換器に対する熱交換空気の風量増大化を得て、さらなる熱交換効率および実ＣＯＰの向上を得るとともに、コストへの悪影響を与えずにすむなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態に係わる、空気調和機の冷凍サイクルと、その構成図。
【図２】同実施の形態に係わる、室内ユニットの断面図。
【図３】同実施の形態に係わる、室内ユニットの横断面図。
【図４】同実施の形態に係わる、室外ユニットの一部を分解した斜視図。
【図５】同実施の形態に係わる、室内熱交換器と、室外熱交換器の平面図。
【図６】本発明における第２の実施の形態に係わる、室内熱交換器と室外熱交換器のフィンピッチに対するＣＯＰ特性図。
【図７】第１、第２の実施の形態における変形例に係わる、室内熱交換器の平面図。
【図８】さらに異なる他の変形例に係わる、室内熱交換器の平面図。
【図９】本発明における第３の実施の形態に係わる、室内熱交換器の平面図。
【図１０】本発明における第４の実施の形態に係わる、室内熱交換器の一部正面図。
【図１１】本発明における第５の実施の形態に係わる、室内熱交換器の平面図。
【図１２】本発明における第６の実施の形態に係わる、室内送風機と、室内熱交換器の平面図およびその一部斜視図。
【図１３】本発明における第７の実施の形態に係わる、室内ユニットの断面図。
【図１４】本発明における第８の実施の形態に係わる、室内ユニットの吹出し口と、その吹出し風量の可変手段を説明する図。
【図１５】第８の実施の形態における変形例に係わる、吹出し風量の可変手段を説明する図。
【図１６】冷凍サイクルにおけるＣＯＰと、実ＣＯＰを説明するモリエル線図。
【符号の説明】
１…圧縮機、３…室内熱交換器、４…膨張機構（電子膨張弁）、５…室外熱交換器、Ｋ…冷媒管、６…室内送風機、７…室外送風機、３ｆ，５ｆ…フィン、３ｐ，５ｐ…熱交換パイプ、Ｋａ…分流管、Ｋｂ…集合管、ａ〜ｄ…第１の直状部〜第４の直状部、ｅ…曲り部、１０…筐体部、１２…吸込み口、１３…吹出し口、３ｆａ…切欠フィン、２１…送風路、２３…圧力損失防止材（フッ素樹脂被膜）、１３ａ〜１３ｄ…吹出し口、２４…ルーバ。

Claims

圧縮機と、室内熱交換器と、膨張機構と、室外熱交換器とを順次冷媒管を介して連通してなる冷凍サイクル回路を備えるとともに、上記室内熱交換器と上記室外熱交換器にそれぞれ対向して配置され熱交換空気を送風する室内送風機と室外送風機を備えた空気調和機において、
上記室内熱交換器と室外熱交換器はそれぞれ、所定間隔を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに貫通して設けられ上記冷媒管と連通する熱交換パイプとから構成され、
上記室内熱交換器を構成するフィンの少なくとも一部は、そのフィンピッチを上記室外熱交換器のフィンピッチよりも大に設定し、
上記室内熱交換器を構成する熱交換パイプは、直状部と曲り部とを交互に連続させて、平面視で略矩形状に折曲形成され、この室内熱交換器のほぼ中心部に、室内熱交換器の内周面側から外周面側へ熱交換空気を吹出す上記室内送風機が配置され、
上記室内熱交換器を構成する熱交換パイプ曲り部に嵌挿されるフィンの熱交換空気導入側端部は欠落加工され、
この欠落端縁から熱交換パイプまでの距離が、熱交換パイプ直状部に嵌挿されるフィンの端縁から熱交換パイプまでの距離よりも短く形成される
ことを特徴とする空気調和機。