WO2017068725A1 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

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WO2017068725A1
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heat exchange
heat exchanger
heat
heating operation
axial fan
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PCT/JP2015/079996
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English (en)
French (fr)
Inventor
昭憲 坂部
教将 上村
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station

Definitions

  • the present invention relates to an indoor unit of an air conditioner that improves heating performance.
  • a conventional indoor unit of an air conditioner is composed of components such as a heat exchanger and a fan, and a box-shaped casing in which they are built. This indoor unit heats or cools the room by circulating a refrigerant between it and an outdoor unit connected by piping, and radiating or absorbing heat with the air ventilated through the heat exchanger.
  • an axial fan which is a propeller fan, is arranged upstream of the heat exchanger as a result of improving the performance of the air conditioner by increasing heat dissipation or heat absorption efficiency.
  • Such a structure has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • This invention was made in order to solve the above problems, and it aims at providing the indoor unit of the air conditioner which can aim at a heating performance improvement.
  • An indoor unit of an air conditioner according to the present invention has a suction port on an upper surface portion, a casing having a blower outlet below the suction port, and a casing provided in the casing and provided below the suction port.
  • An axial flow fan, and a heat exchanger provided in the casing and at a position downstream of the axial flow fan and upstream of the air outlet, the heat exchanger having a gap.
  • a fin-and-tube type having a plurality of fins arranged side by side and a plurality of heat transfer tubes that penetrate the fins in the direction of arrangement and through which the refrigerant flows.
  • the heat exchange part is arranged in a W shape or a V shape in a side view, and during the heating operation, the heat exchange part is arranged on the outer peripheral side of the axial fan in a side view.
  • the heat transfer arranged at the top of the innermost row From the refrigerant to the heat exchanger outside is one that flows out.
  • the heat transfer tubes arranged at the top of the innermost rows of the heat exchange units arranged on the outer peripheral side of the axial fan that is, high-temperature air
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 2 is a side surface schematic diagram which shows an example of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of an air conditioner indoor unit 100 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 shows a decorative panel in the air conditioner indoor unit 100 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing a removed state
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • terminology indicating directions for example, “up”, “down”, “right”, “left”, “front”, “back”, etc.
  • “up”, “down”, “right”, “left”, “front”, and “rear” are used when the indoor unit 100 is viewed from the front.
  • the indoor unit 100 supplies conditioned air to an conditioned space such as a room by using a refrigeration cycle that circulates refrigerant.
  • the indoor unit 100 mainly includes a box-shaped casing 1 in which a suction port 2 for sucking indoor air into the interior and a blow-out port 3 for supplying conditioned air to an air-conditioning target area are formed. And a fan that sucks room air from the suction port 2 and blows out conditioned air from the air outlet 3, and a heat exchanger 30 that creates conditioned air by heat exchange between the refrigerant and the room air. Yes.
  • the suction port 2 is formed in the upper surface portion 6 of the casing 1, and the air outlet 3 is formed below the suction port 2.
  • the air outlet 3 is formed on the lower side of the front surface portion 4 of the casing 1 and on the lower surface portion 9 of the casing 1.
  • the blower outlet 3 includes an up / down airflow direction flap 12 that adjusts the vertical direction of the conditioned air blown from the blower outlet 3, and a left / right direction that adjusts the horizontal direction of the conditioned air blown from the blower outlet 3.
  • a wind direction flap (not shown) is provided.
  • the up-and-down wind direction flap 12 becomes a structure which obstruct
  • the fan and the heat exchanger 30 are provided in the casing 1 at a position downstream of the suction port 2 and upstream of the air outlet 3.
  • an axial fan 20 which is a propeller fan, for example, is used as a fan.
  • the axial fan 20 includes a boss portion 21 serving as a rotating shaft and a plurality of blades 22 provided on the outer peripheral side of the boss portion 21.
  • the axial fan 20 is driven by a fan drive motor 23 connected to the boss portion 21.
  • a duct-shaped bell mouth 24 whose upstream end is enlarged in diameter is provided.
  • the indoor unit 100 of the air conditioner has a limited installation space, and thus the axial flow fan 20 cannot often be increased. Therefore, in the first embodiment, in order to obtain a desired air volume, a plurality (two in the first embodiment) of axial fans 20 are arranged in parallel in the left-right direction of the casing 1, that is, in the longitudinal direction. .
  • the number of axial fans 20 is not limited to a plurality. If a desired air volume can be obtained, only one axial fan 20 may be provided in the indoor unit 100.
  • the mixed flow fan is also included in the axial flow fan 20. This is because, in the mixed flow fan, the overall air flow is along the fan rotation axis.
  • the heat exchanger 30 is provided at a position on the downstream side of the axial fan 20 and on the upstream side of the air outlet 3.
  • the heat exchanger 30 is a fin-and-tube type, and includes a plurality of fins 31 arranged in parallel via a gap, and a plurality of transmissions through which the refrigerant passes through the fins 31 in the juxtaposition direction of the fins 31. And a heat pipe 32.
  • the shape of the heat exchanger 30 is formed in a W shape when viewed from the side.
  • the shape of the heat exchanger 30 was formed in W shape, it does not need to be strictly W shape. Details of the heat exchanger 30 will be described later.
  • the indoor unit 100 according to Embodiment 1 is provided with a drain pan 14 that collects condensation at the lower end of the heat exchanger 30.
  • the indoor unit 100 includes a filter 40 that removes dust from the air sucked into the casing 1 by the axial fan 20.
  • the filter 40 is detachably provided in the suction port 2 of the casing 1.
  • the filter 40 is movably accommodated in the cassette 50.
  • the cassette 50 is provided in the suction port 2 of the casing 1 so as to be detachable in the front-rear direction.
  • a design panel 11 is provided in front of the front surface portion 4 of the casing 1 so as to be freely opened and closed. And it is set as the structure which covers the front of the cassette 50 by closing the design panel 11. FIG. Thereby, the designability of the indoor unit 100 can be improved.
  • the indoor unit 100 configured as described above is provided, for example, on an indoor wall surface.
  • the indoor unit 100 rotates and drives the axial fan 20, more specifically the fan drive motor 23, so that the indoor air passes through the filter 40, dust in the air is removed, and ventilation in the casing 1 is performed. Inhaled into the road.
  • This indoor air is heat-exchanged with the refrigerant flowing in the heat transfer pipe 32 in the heat exchanger 30 to become conditioned air, and is controlled to a desired wind direction by the vertical wind direction flap 12 and the left and right wind direction flaps (not shown). It is supplied to the air-conditioned space from the air outlet 3.
  • the indoor unit 100 according to Embodiment 1 is assumed to be capable of heating operation.
  • FIG. 4 is a schematic side view illustrating an example of the heat exchanger 30 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a refrigerant flow during heating operation of the heat exchanger 30 illustrated in FIG. It is.
  • the continuous line, dotted line, and arrow which are described in FIG. 5 have shown the flow of the refrigerant
  • the heat exchanger 30 includes a plurality of heat exchanging units 33.
  • FIG. 4 includes four heat exchanging units 33a to 33d as an example, and the heat exchanging units 33a to 33d are W-shaped when viewed from the side.
  • Each of the heat exchange units 33a to 33d includes a main heat exchange unit 34 and an auxiliary heat exchange unit 35.
  • the auxiliary heat exchange unit 35 is provided mainly for the purpose of increasing the supercooling region during the heating operation and improving the heat exchange performance.
  • the heat exchanger 30 according to the first embodiment includes the four heat exchange units 33a to 33d, but the number is not limited.
  • the auxiliary heat exchange units 35a and 35c are provided on the back side of the main heat exchange units 34a and 34c.
  • the auxiliary heat exchange units 35b and 35d are It is provided on the front side of the main heat exchange parts 34b, 34d.
  • the auxiliary heat exchange units 35a to 35d are provided on the axial fan 20 side, that is, on the air inflow side or upstream side of the main heat exchange units 34a to 34d.
  • the main heat exchange part 34 and the auxiliary heat exchange part 35 are thermally interrupted.
  • the refrigerant flows into the heat exchanger 30 during the heating operation from the heat transfer pipe 32a disposed on the air outflow side or the downstream side of the heat exchange units 33a to 33d and arranged at the lower stage of the main heat exchange units 34a to 34d. . That is, the refrigerant inlet 36 is formed in the heat transfer tube 32a.
  • the refrigerant flows into the heat exchanger 30 from the total eight heat transfer tubes 32a of the heat exchange units 33a to 33d.
  • the number and position of the heat transfer tubes 32 into which the refrigerant flows are not limited. That is, the number and position of the refrigerant inlets 36 are not limited.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30 during the heating operation from the heat transfer pipe 32b arranged at the uppermost stage of the auxiliary heat exchange parts 35a and 35d arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view. Leaks. That is, the refrigerant outlet 37 is formed in the heat transfer tube 32b.
  • the innermost row of the heat exchanging parts 33a and 33d is the most air inflow side or the most upstream side row.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30 from the total two heat transfer tubes 32b of the heat exchange unit 33a and the heat exchange unit 33d. It is not limited and either one may be sufficient. That is, the refrigerant outlet 37 may be at least one of the above. However, the amount of supercooling can be increased at two locations by allowing the refrigerant to flow out of the heat exchanger 30 from the two heat transfer tubes 32b during the heating operation.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing an example of another heat exchanger 30a according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the continuous line, dotted line, and arrow which are described in FIG. 6 have shown the flow of the refrigerant
  • each of the heat exchanging parts 33a to 33d constituting the heat exchanger 30a does not have the auxiliary heat exchanging parts 35a to 35d, and is constituted only by the main heat exchanging parts 34a to 34d.
  • the innermost row of the main heat exchange sections 34a and 34d is the most air inflow side or the most upstream side row.
  • the heat transfer units 33a and 33d arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view are transmitted in the uppermost row among the innermost rows.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30 from the heat pipe 32b during the heating operation. That is, in the example of the first embodiment, from the heat transfer pipe 32b arranged at the uppermost stage of the auxiliary heat exchange units 35a and 35d arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view, the heating operation is performed. , The refrigerant flows out of the heat exchanger 30.
  • the downstream side of the outer peripheral side of the axial fan 20 has a higher wind speed than the dead water area on the downstream side of the boss portion 21 located directly below the boss portion 21 and its periphery, and the heat exchangers 30 and 30a
  • the upstream side also has a higher wind speed than the downstream side. Therefore, it is possible to increase the amount of air passing through the supercooling region during the heating operation by causing the refrigerant to flow out of the heat exchangers 30 and 30a during the heating operation from the heat transfer pipe 32b arranged at a position where the wind speed is high. This can increase the amount of supercooling during heating operation. As a result, the heating performance can be improved.
  • the refrigerant may be allowed to flow out of the heat exchangers 30 and 30a during the heating operation. Therefore, in the first embodiment, from the heat transfer tube 32b arranged at the uppermost stage in the innermost row of the heat exchange parts 33a and 33d arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view. During the heating operation, the refrigerant flows out of the heat exchangers 30 and 30a.
  • the amount of air passing through the supercooling region during heating operation can be increased, and the amount of supercooling during heating operation can be increased. Therefore, the heating performance can be improved.
  • FIG. 7 is a schematic side view showing an example of another heat exchanger 30b according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the continuous line, dotted line, and arrow which are described in FIG. 7 have shown the flow of the refrigerant
  • the number of rows and stages of the heat transfer tubes 32 are not limited to the numbers shown in FIG. 4, and the diameter of the heat transfer tubes 32 is not limited to the length shown in FIG.
  • the number of rows, stages, and tube diameters of the heat transfer tubes 32 may be as shown in FIG.
  • the number of heat transfer tubes 32b from which the refrigerant flows out of the heat exchanger 30b during the heating operation that is, the number of the refrigerant outlets 37 may be set to one as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic side view illustrating an example of the heat exchanger 30c according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the refrigerant flow during the heating operation of the heat exchanger 30c illustrated in FIG. It is.
  • the continuous line, dotted line, and arrow which are described in FIG. 9 have shown the flow of the refrigerant
  • the heat exchanger 30 is provided at a position downstream of the axial fan 20 and upstream of the outlet 3.
  • the heat exchanger 30c is a fin-and-tube type, and includes a plurality of fins 31 arranged in parallel via a gap, and a plurality of fins 31 that pass through the fins 31 in the direction in which the fins 31 are arranged, and into which refrigerant flows. And a heat transfer tube 32.
  • the shape of the heat exchanger 30c is formed in a V shape when viewed from the side.
  • the shape of the heat exchanger 30c was formed in V shape, it does not need to be strictly V shape.
  • the heat exchanger 30c is composed of a plurality of heat exchanging portions 33.
  • FIG. 8 is composed of two heat exchanging portions 33a and 33b as an example, and the heat exchanging portions 33a and 33b are V-shaped when viewed from the side. This shows a heat exchanger 30c in which is arranged.
  • Each heat exchanging part 33a, 33b is composed of a main heat exchanging part 34 and an auxiliary heat exchanging part 35.
  • the heat exchanger 30c which concerns on this Embodiment 2 is comprised by the two heat exchange parts 33a and 33b, it is not limited to the number.
  • the auxiliary heat exchange part 35a is provided on the back side of the main heat exchange part 34a, and in the heat exchange part 33b, the auxiliary heat exchange part 35b is provided on the front side of the main heat exchange part 34b. It has been.
  • the auxiliary heat exchange units 35a and 35b are provided on the axial fan 20 side, that is, on the air inflow side or upstream side of the main heat exchange units 34a and 34b.
  • the main heat exchange part 34 and the auxiliary heat exchange part 35 are thermally interrupted.
  • the refrigerant flows into the heat exchanger 30c during the heating operation from the heat transfer pipe 32a disposed on the air outflow side or the downstream side of the heat exchange units 33a and 33b and arranged at the lower stage of the main heat exchange units 34a and 34b. . That is, the refrigerant inlet 36 is formed in the heat transfer tube 32a.
  • the refrigerant flows into the heat exchanger 30c from the total four heat transfer tubes 32a of the heat exchange portions 33a and 33b, but the heat exchanger 30c
  • the number and position of the heat transfer tubes 32 into which the refrigerant flows are not limited. That is, the number and position of the refrigerant inlets 36 are not limited.
  • the heat inflow pipe 32b arranged on the air inflow side or the upstream side of the heat exchanging part 33a arranged on the outer peripheral side of the axial flow fan 20 in a side view outside the heat exchanger 30c during the heating operation.
  • the refrigerant flows out.
  • the heat exchanger 33b disposed on the outer peripheral side of the axial fan 20 as viewed from the side from the heat transfer tube 32b disposed at the uppermost row in the innermost row, heat exchanger during heating operation.
  • the refrigerant flows out of 30c.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30c during the heating operation from the heat transfer pipe 32b arranged at the uppermost stage of the auxiliary heat exchange part 35a arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view.
  • the refrigerant outlet 37 is formed in the heat transfer tube 32b.
  • the innermost row of the heat exchange section 33a is the row on the most air inflow side or upstream side.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30c from the total one heat transfer tube 32b of the heat exchange section 33a, but the present invention is not limited to this. You may make it a refrigerant
  • FIG. 10 is a schematic side view illustrating an example of another heat exchanger 30d according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the continuous line, dotted line, and arrow which are described in FIG. 10 have shown the flow of the refrigerant
  • each heat exchange part 33a, 33b which comprises the heat exchanger 30d does not have the auxiliary heat exchange parts 35a, 35b, and is constituted only by the main heat exchange parts 34a, 34b.
  • heat is generated during the heating operation from the heat transfer pipe 32b arranged in the uppermost stage in the innermost row of the heat exchange section 33a arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view.
  • the refrigerant flows out of the exchanger 30d.
  • heat exchange is performed during heating operation from the heat transfer pipe 32b arranged at the top of the innermost row of the main heat exchange section 34a arranged on the outer peripheral side of the axial fan 20 in side view.
  • the refrigerant flows out of the vessel 30d.
  • the innermost row of the main heat exchanging part 34a is the most air inflow side or the most upstream side row.
  • the refrigerant flows out of the heat exchanger 30c during the heating operation. That is, in the example of the second embodiment, heat is generated during heating operation from the heat transfer tube 32b disposed at the uppermost stage of the auxiliary heat exchange unit 35a disposed on the outer peripheral side of the axial fan 20 in a side view.
  • the refrigerant flows out of the exchanger 30c.
  • the transmission disposed in the uppermost row in the innermost row of the main heat exchanging portions 34a disposed on the outer peripheral side of the axial flow fan 20 in a side view. From the heat pipe 32b, the refrigerant flows out of the heat exchanger 30d during the heating operation.
  • the downstream side of the outer peripheral side of the axial fan 20 has a higher wind speed than the dead water area on the downstream side of the boss portion 21 located immediately below the boss portion 21 and its periphery, and the heat exchangers 30c and 30d
  • the upstream side has a higher wind speed than the downstream side. Therefore, it is possible to increase the amount of air passing through the supercooling region during the heating operation by causing the refrigerant to flow out of the heat exchangers 30c and 30d during the heating operation from the heat transfer tube 32b disposed at a position where the wind speed is high. This can increase the amount of supercooling during heating operation. As a result, the heating performance can be improved.
  • the refrigerant may be allowed to flow out of the heat exchangers 30c and 30d during the heating operation. Therefore, in the present second embodiment, heating is performed from the heat transfer tube 32b arranged at the uppermost stage in the innermost row of the heat exchange section 33a arranged on the outer peripheral side of the axial flow fan 20 in a side view. During operation, the refrigerant flows out of the heat exchangers 30c and 30d.
  • region at the time of heating operation can be increased, and the amount of supercooling at the time of heating operation can be increased. Therefore, the heating performance can be improved.

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Abstract

　空気調和機の室内機は、上面部に吸込口を有し、吸込口よりも下方に吹出口を有するケーシングと、ケーシング内に設けられ、吸込口の下方に設けられた軸流ファンと、ケーシング内に設けられ、軸流ファンの下流側となり吹出口の上流側となる位置に設けられた熱交換器と、を備え、熱交換器は、隙間を介して並設された複数のフィンと、フィンを並設方向に貫通し、内部を冷媒が流れる複数の伝熱管と、を有するフィンアンドチューブ型であって、複数の熱交換部で構成され、側面視してＷ字状またはＶ字状に熱交換部が配置されており、暖房運転時において、側面視して軸流ファンの外周側に配置されている熱交換部の、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管から、熱交換器外へ冷媒が流出するものである。

Description

空気調和機の室内機
　本発明は、暖房性能向上を図った空気調和機の室内機に関するものである。
　従来の空気調和機の室内機は、熱交換器およびファン等の構成機器と、それらを内蔵する箱状のケーシングとで構成されている。この室内機は、配管で接続された室外機との間で冷媒を循環させ、上記熱交換器に通風した空気との間で放熱または吸熱させることにより、部屋を暖房または冷房する。このような従来の空気調和機の室内機において、放熱または吸熱効率を上げることにより空気調和機の性能の向上を図ったものとして、熱交換器の上流側にプロペラファンである軸流ファンを配置した構造が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
　特許文献１および２に記載の空気調和機の室内機のように、熱交換器の上流側に軸流ファンを配置することで、通風効率が向上し、空気調和機の性能の向上を図ることができる。
国際公開第２０１０／０８９９２０号 特開平１０－１８５２３７号公報
　特許文献１および２に記載の空気調和機の室内機は、暖房運転時において、軸流ファンのボス部の真下に位置するボス部の下流側は風が流れない領域である死水域となり、高温空気が滞留する。そのため、死水域では熱交換が行われにくくなり、室内機の熱交換性能が低下する。その結果、暖房性能が低下するという課題があった。
　本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、暖房性能向上を図ることができる空気調和機の室内機を提供することを目的としている。
　本発明に係る空気調和機の室内機は、上面部に吸込口を有し、該吸込口よりも下方に吹出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、前記吸込口の下方に設けられた軸流ファンと、前記ケーシング内に設けられ、前記軸流ファンの下流側となり前記吹出口の上流側となる位置に設けられた熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、隙間を介して並設された複数のフィンと、該フィンを並設方向に貫通し、内部を冷媒が流れる複数の伝熱管と、を有するフィンアンドチューブ型であって、複数の熱交換部で構成され、側面視してＷ字状またはＶ字状に前記熱交換部が配置されており、暖房運転時において、側面視して前記軸流ファンの外周側に配置されている前記熱交換部の、最も内側の列のうち最上段に配置されている前記伝熱管から、前記熱交換器外へ冷媒が流出するものである。
　本発明に係る空気調和機の室内機によれば、軸流ファンの外周側に配置されている熱交換部の、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管、つまり、高温空気が滞留する軸流ファンのボス部の下流側の死水域の影響を受けず、風速が大きい位置に配置されている伝熱管から、暖房運転時において熱交換器外へ冷媒を流出させることで、暖房運転時における過冷却領域の通過風量を増加させることができ、暖房運転時における過冷却量を増加させることができる。その結果、暖房性能向上を図ることができる。
本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機において化粧パネルを取り外した状態を示す斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の一例を示す側面模式図である。 図４に示す熱交換器の暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る別の熱交換器の一例を示す側面模式図である。 本発明の実施の形態１に係る別の熱交換器の一例を示す側面模式図である。 本発明の実施の形態２に係る熱交換器の一例を示す側面模式図である。 図８に示す熱交換器の暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る別の熱交換器の一例を示す側面模式図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００において化粧パネルを取り外した状態を示す斜視図であり、図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。
　なお、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」等）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。また、本実施の形態１では、室内機１００を正面視した状態において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を使用する。
　以下、図１～図３を参照して、本実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の全体構造について説明する。
　室内機１００は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで、部屋等の空調空間に空調空気を供給するものである。この室内機１００は、主に、室内空気を内部に吸い込むための吸込口２および空調空気を空調対象域に供給するための吹出口３が形成されている箱状のケーシング１と、このケーシング１内に収納され、吸込口２から室内空気を吸い込み、吹出口３から空調空気を吹き出すファンと、冷媒と室内空気とが熱交換することで空調空気を作り出す熱交換器３０と、を有している。
　ケーシング１は、吸込口２がケーシング１の上面部６に形成されており、吹出口３が吸込口２よりも下方に形成されている。なお、本実施の形態１では、ケーシング１の前面部４の下側、および、ケーシング１の下面部９に、吹出口３が形成されている。また、吹出口３には、吹出口３から吹き出される空調空気の上下方向の向きを調整する上下風向フラップ１２、および、吹出口３から吹き出される空調空気の左右方向の向きを調整する左右風向フラップ（図示せず）が設けられている。また、上下風向フラップ１２は、室内機１００が停止している状態において、吹出口３を閉塞する構成となっている。
　ファンおよび熱交換器３０は、ケーシング１内において、吸込口２よりも下流側となり吹出口３よりも上流側となる位置に設けられている。本実施の形態１では、ファンとして、例えばプロペラファンである軸流ファン２０を用いている。この軸流ファン２０は、回転軸となるボス部２１と、該ボス部２１の外周側に設けられた複数の翼２２とを備えている。軸流ファン２０は、ボス部２１に連結されたファン駆動モーター２３によって駆動される。また、軸流ファン２０の外周側には、上流側端部が拡径されたダクト状のベルマウス２４が設けられている。
　ここで、一般的に、空気調和機の室内機１００は設置スペースに制約があるため、軸流ファン２０を大きくできないことが多い。このため、本実施の形態１では、所望の風量を得るために、複数個（実施の形態１では２個）の軸流ファン２０をケーシング１の左右方向、つまり長手方向に並設している。
　なお、軸流ファン２０の数は、複数個に限定されるものではない。所望の風量を得ることができれば、１個の軸流ファン２０のみを室内機１００に設けてもよい。ここで、本実施の形態１では、斜流ファンも軸流ファン２０に含むこととする。斜流ファンも、全体的な空気の流れは、ファン回転軸に沿ったものになるからである。
　熱交換器３０は、軸流ファン２０の下流側となり吹出口３の上流側となる位置に設けられている。この熱交換器３０は、フィンアンドチューブ型であり、隙間を介して並設された複数のフィン３１と、フィン３１の並設方向にこれらフィン３１を貫通し、内部を冷媒が流れる複数の伝熱管３２と、を備えている。本実施の形態１では、図３に示すように、熱交換器３０の形状を側面視してＷ字状に形成している。なお、熱交換器３０の形状をＷ字状に形成するとしたが、厳密にＷ字状でなくてもよい。
　熱交換器３０の詳細については後述する。
　また、冷房運転時において、熱交換器３０で室内空気が冷却される際に、熱交換器３０に結露が発生する場合がある。このため、本実施の形態１に係る室内機１００は、熱交換器３０の下端部に、結露を回収するドレンパン１４が設けられている。
　また、本実施の形態１に係る室内機１００は、軸流ファン２０によってケーシング１に吸い込まれる空気から塵埃を除去するフィルター４０を備えている。フィルター４０は、着脱自在にケーシング１の吸込口２に設けられている。本実施の形態１では、フィルター４０は、カセット５０に移動自在に収容されている。このカセット５０は、前後方向に着脱自在にケーシング１の吸込口２に設けられている。
　なお、本実施の形態１に係る室内機１００は、ケーシング１の前面部４の前方に、意匠パネル１１が開閉自在に設けられている。そして、意匠パネル１１を閉じることにより、カセット５０の前方を覆う構成としている。これにより、室内機１００の意匠性を向上させることができる。
　上記のように構成された室内機１００は、例えば、室内の壁面に設けられる。そして、室内機１００は、軸流ファン２０、より詳しくはファン駆動モーター２３、を回転駆動させることにより、室内空気がフィルター４０を通過して、空気中の塵埃が除去され、ケーシング１内の通風路に吸入される。この室内空気は、熱交換器３０において伝熱管３２の内部を流動する冷媒と熱交換して、空調空気となり、上下風向フラップ１２および左右風向フラップ（図示せず）により所望の風向に制御され、吹出口３より空調空間に供給される。
　本実施の形態１に係る室内機１００は、暖房運転が可能なものとする。
　図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器３０の一例を示す側面模式図であり、図５は、図４に示す熱交換器３０の暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。なお、図５に記載の実線、点線、および矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。
　続いて、熱交換器３０の詳細構成について図４および図５を用いて説明する。
　熱交換器３０は、複数の熱交換部３３から構成されており、図４は一例として、四つの熱交換部３３ａ～３３ｄで構成され、側面視してＷ字状に熱交換部３３ａ～３３ｄが配置された熱交換器３０を示したものである。また、各熱交換部３３ａ～３３ｄは、主熱交換部３４と補助熱交換部３５とで構成されている。ここで、補助熱交換部３５は、主に暖房運転時における過冷却領域を増加させ、熱交換性能を向上させる目的で設けられている。なお、本実施の形態１に係る熱交換器３０は、四つの熱交換部３３ａ～３３ｄで構成されているが、その数に限定されない。
　熱交換部３３ａ、３３ｃにおいて、補助熱交換部３５ａ、３５ｃは、主熱交換部３４ａ、３４ｃの背面側に設けられており、熱交換部３３ｂ、３３ｄにおいて、補助熱交換部３５ｂ、３５ｄは、主熱交換部３４ｂ、３４ｄの前面側に設けられている。言い換えると、補助熱交換部３５ａ～３５ｄは、主熱交換部３４ａ～３４ｄよりも軸流ファン２０側、つまり、空気流入側、または上流側に設けられている。また、主熱交換部３４と補助熱交換部３５とは、熱的に遮断されている。
　熱交換部３３ａ～３３ｄの空気流出側、または下流側であり、主熱交換部３４ａ～３４ｄの下段に配置されている伝熱管３２ａから、暖房運転時において熱交換器３０内へ冷媒が流入する。つまり、伝熱管３２ａには、冷媒入口３６が形成されている。なお、本実施の形態１では、図５に示すように暖房運転時において、熱交換部３３ａ～３３ｄの計八つの伝熱管３２ａから熱交換器３０内へ冷媒が流入するが、熱交換器３０内へ冷媒が流入する伝熱管３２の数および位置については限定されない。つまり、冷媒入口３６の数および位置については限定されない。
　また、側面視して軸流ファン２０の翼２２の外周側（以下、軸流ファン２０の外周側と称する）に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｄの空気流入側、または上流側に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０外へ冷媒が流出する。詳しくは、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０外へ冷媒が流出する。言い換えると、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている補助熱交換部３５ａ、３５ｄの最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０外へ冷媒が流出する。つまり、伝熱管３２ｂには、冷媒出口３７が形成されている。
　なお、上記の熱交換部３３ａ、３３ｄの最も内側の列とは、最も空気流入側、または最も上流側の列である。また、本実施の形態１では、図５に示すように暖房運転時において、熱交換部３３ａおよび熱交換部３３ｄの計二つの伝熱管３２ｂから熱交換器３０外へ冷媒が流出するが、それに限定されず、どちらか一つでもよい。つまり、冷媒出口３７は上記のうち少なくともどちらか一つあればよい。ただし、暖房運転時において、二つの伝熱管３２ｂから熱交換器３０外へ冷媒が流出するようにすることで、二箇所で過冷却量を増加させることができる。
　図６は、本発明の実施の形態１に係る別の熱交換器３０ａの一例を示す側面模式図である。なお、図６に記載の実線、点線、および矢印は、暖房運転時における出口側の冷媒の流れを示している。
　図６に示すように、熱交換器３０ａを構成する各熱交換部３３ａ～３３ｄは、補助熱交換部３５ａ～３５ｄがなく、主熱交換部３４ａ～３４ｄのみで構成されている。このような場合、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ａ外へ冷媒が流出する。言い換えると、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている主熱交換部３４ａ、３４ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ａ外へ冷媒が流出する。
　なお、上記の主熱交換部３４ａ、３４ｄの最も内側の列とは、最も空気流入側、または最も上流側の列である。
　上記のように、本実施の形態１では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０外へ冷媒が流出する。つまり、本実施の形態１の一例では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている補助熱交換部３５ａ、３５ｄの最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０外へ冷媒が流出する。
　また、本実施の形態１の別の一例では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている主熱交換部３４ａ、３４ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ａ外へ冷媒が流出する。
　ここで、軸流ファン２０の外周側の下流側は、ボス部２１の真下に位置するボス部２１の下流側の死水域、およびその周辺に比べて風速が大きく、熱交換器３０、３０ａの上流側もその下流側に比べて風速が大きい。そのため、風速が大きい位置に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０、３０ａ外へ冷媒を流出させることで、暖房運転時における過冷却領域の通過風量を増加させることができ、暖房運転時における過冷却量を増加させることができる。その結果、暖房性能向上を図ることができる。
　そのため、暖房性能向上を図るためには、高温空気が滞留する軸流ファン２０のボス部２１の下流側の死水域の影響を受けず、風速が大きい位置に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０、３０ａ外へ冷媒を流出させるとよい。そこで、本実施の形態１では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｄの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０、３０ａ外へ冷媒が流出する。
　以上より、本実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００によれば、暖房運転時における過冷却領域の通過風量を増加させることができ、暖房運転時における過冷却量を増加させることができるため、暖房性能向上を図ることができる。
　図７は、本発明の実施の形態１に係る別の熱交換器３０ｂの一例を示す側面模式図である。なお、図７に記載の実線、点線、および矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。
　本実施の形態１において、伝熱管３２の列数および段数は図４に示す数に限定されず、伝熱管３２の管径も図４に示す長さに限定されない。例えば、伝熱管３２の列数、段数、および、管径を、図７に示すようにしてもよい。また、暖房運転時において熱交換器３０ｂ外へ冷媒が流出する伝熱管３２ｂの数、つまり、冷媒出口３７の数を、図７に示すように一つにしてもよい。
　実施の形態２．
　以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては（一部の）説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図８は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器３０ｃの一例を示す側面模式図であり、図９は、図８に示す熱交換器３０ｃの暖房運転時における冷媒の流れを示す図である。なお、図９に記載の実線、点線、および矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。
　本実施の形態２に係る熱交換器３０は、軸流ファン２０の下流側となり吹出口３の上流側となる位置に設けられている。この熱交換器３０ｃは、フィンアンドチューブ型であり、隙間を介して並設された複数のフィン３１と、フィン３１の並設方向にこれらフィン３１を貫通し、内部に冷媒が流入する複数の伝熱管３２と、を備えている。本実施の形態２では、図８および図９に示すように、熱交換器３０ｃの形状を側面視してＶ字状に形成している。なお、熱交換器３０ｃの形状をＶ字状に形成するとしたが、厳密にＶ字状でなくてもよい。
　続いて、熱交換器３０ｃの詳細構成について図８および図９を用いて説明する。
　熱交換器３０ｃは、複数の熱交換部３３から構成されており、図８は一例として、二つの熱交換部３３ａ、３３ｂで構成され、側面視してＶ字状に熱交換部３３ａ、３３ｂが配置された熱交換器３０ｃを示したものである。また、各熱交換部３３ａ、３３ｂは、主熱交換部３４と補助熱交換部３５とで構成されている。なお、本実施の形態２に係る熱交換器３０ｃは、二つの熱交換部３３ａ、３３ｂで構成されているが、その数に限定されない。
　熱交換部３３ａにおいて、補助熱交換部３５ａは、主熱交換部３４ａの背面側に設けられており、熱交換部３３ｂにおいて、補助熱交換部３５ｂは、主熱交換部３４ｂの前面側に設けられている。言い換えると、補助熱交換部３５ａ、３５ｂは、主熱交換部３４ａ、３４ｂよりも軸流ファン２０側、つまり、空気流入側、または上流側に設けられている。また、主熱交換部３４と補助熱交換部３５とは、熱的に遮断されている。
　熱交換部３３ａ、３３ｂの空気流出側、または下流側であり、主熱交換部３４ａ、３４ｂの下段に配置されている伝熱管３２ａから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ内へ冷媒が流入する。つまり、伝熱管３２ａには、冷媒入口３６が形成されている。なお、本実施の形態２では、図９に示すように暖房運転時において、熱交換部３３ａ、３３ｂの計四つの伝熱管３２ａから熱交換器３０ｃ内へ冷媒が流入するが、熱交換器３０ｃ内へ冷媒が流入する伝熱管３２の数および位置については限定されない。つまり、冷媒入口３６の数および位置については限定されない。
　また、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａの空気流入側、または上流側に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出する。詳しくは、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出する。言い換えると、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている補助熱交換部３５ａの最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出する。つまり、伝熱管３２ｂには、冷媒出口３７が形成されている。
　なお、上記の熱交換部３３ａの最も内側の列とは、最も空気流入側、または上流側の列である。また、本実施の形態２では、図９に示すように暖房運転時において、熱交換部３３ａの計一つの伝熱管３２ｂから熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出するが、それに限定されない。熱交換部３３ｂの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂからも熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出するようにしてもよい。つまり、冷媒出口３７を側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａ、３３ｂの両方に形成してもよい。そうすることで、暖房運転時において、二つの伝熱管３２ｂから熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出するようになるため、二箇所で過冷却量を増加させることができる。
　図１０は、本発明の実施の形態２に係る別の熱交換器３０ｄの一例を示す側面模式図である。なお、図１０に記載の実線、点線、および矢印は、暖房運転時における出口側の冷媒の流れを示している。
　図１０に示すように、熱交換器３０ｄを構成する各熱交換部３３ａ、３３ｂは、補助熱交換部３５ａ、３５ｂがなく、主熱交換部３４ａ、３４ｂのみで構成されている。このような場合、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｄ外へ冷媒が流出する。言い換えると、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている主熱交換部３４ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｄ外へ冷媒が流出する。
　なお、上記の主熱交換部３４ａの最も内側の列とは、最も空気流入側、または最も上流側の列である。
　上記のように、本実施の形態２では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出する。つまり、本実施の形態２の一例では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている補助熱交換部３５ａの最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ外へ冷媒が流出する。
　また、本実施の形態２の別の一例では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている主熱交換部３４ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｄ外へ冷媒が流出する。
　ここで、軸流ファン２０の外周側の下流側は、ボス部２１の真下に位置するボス部２１の下流側の死水域、およびその周辺に比べて風速が大きく、熱交換器３０ｃ、３０ｄの上流側も下流側に比べて風速が大きい。そのため、風速が大きい位置に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ、３０ｄ外へ冷媒を流出させることで、暖房運転時における過冷却領域の通過風量を増加させることができ、暖房運転時における過冷却量を増加させることができる。その結果、暖房性能向上を図ることができる。
　そのため、暖房性能向上を図るためには、高温空気が滞留する軸流ファン２０のボス部２１の下流側の死水域の影響を受けず、風速が大きい位置に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ、３０ｄ外へ冷媒を流出させるとよい。そこで、本実施の形態２では、側面視して軸流ファン２０の外周側に配置されている熱交換部３３ａの、最も内側の列のうち最上段に配置されている伝熱管３２ｂから、暖房運転時において熱交換器３０ｃ、３０ｄ外へ冷媒が流出する。
　以上より、本実施の形態２に係る空気調和機の室内機１００ａによれば、暖房運転時における過冷却領域の通過風量を増加させることができ、暖房運転時における過冷却量を増加させることができるため、暖房性能向上を図ることができる。
　１　ケーシング、２　吸込口、３　吹出口、４　前面部、６　上面部、９　下面部、１１　意匠パネル、１２　上下風向フラップ、１４　ドレンパン、２０　軸流ファン、２１　ボス部、２２　翼、２３　ファン駆動モーター、２４　ベルマウス、３０　熱交換器、３０ａ　熱交換器、３０ｂ　熱交換器、３０ｃ　熱交換器、３０ｄ　熱交換器、３１　フィン、３２　伝熱管、３２ａ　伝熱管、３２ｂ　伝熱管、３３　熱交換部、３３ａ　熱交換部、３３ｂ　熱交換部、３３ｃ　熱交換部、３３ｄ　熱交換部、３４　主熱交換部、３４ａ　主熱交換部、３４ｂ　主熱交換部、３４ｃ　主熱交換部、３４ｄ　主熱交換部、３５　補助熱交換部、３５ａ　補助熱交換部、３５ｂ　補助熱交換部、３５ｃ　補助熱交換部、３５ｄ　補助熱交換部、３６　冷媒入口、３７　冷媒出口、４０　フィルター、５０　カセット、１００　室内機、１００ａ　室内機。

Claims (3)

  1. 　上面部に吸込口を有し、該吸込口よりも下方に吹出口を有するケーシングと、
    　前記ケーシング内に設けられ、前記吸込口の下方に設けられた軸流ファンと、
    　前記ケーシング内に設けられ、前記軸流ファンの下流側となり前記吹出口の上流側となる位置に設けられた熱交換器と、を備え、
    　前記熱交換器は、
    　隙間を介して並設された複数のフィンと、該フィンを並設方向に貫通し、内部を冷媒が流れる複数の伝熱管と、を有するフィンアンドチューブ型であって、
    　複数の熱交換部で構成され、側面視してＷ字状またはＶ字状に前記熱交換部が配置されており、
    　暖房運転時において、側面視して前記軸流ファンの外周側に配置されている前記熱交換部の、最も内側の列のうち最上段に配置されている前記伝熱管から、前記熱交換器外へ冷媒が流出するものである
    　空気調和機の室内機。
  2. 　前記熱交換部は、主熱交換部と補助熱交換部とで構成されており、
    　前記補助熱交換部は、前記主熱交換部よりも上流側に設けられており、
    　暖房運転時において、側面視して前記軸流ファンの外周側に配置されている前記補助熱交換部の、最上段に配置されている前記伝熱管から、前記熱交換器外へ冷媒が流出するものである
    　請求項１に記載の空気調和機の室内機。
  3. 　側面視して前記軸流ファンの外周側に配置されている前記熱交換部を二つ有し、
    　暖房運転時において、二つの該熱交換部の、最も内側の列のうち最上段に配置されている前記伝熱管のそれぞれから、前記熱交換器外へ冷媒が流出するものである
    　請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
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