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課題

凝縮器として機能する熱交換器熱交能力を低下させることなく、冷媒に対する過冷却を付与することを可能とし、かつ熱損失を極力低減する。

解決手段

1または複数の系統分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、本体熱交換器が凝縮器として機能する際における本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器とを備える。

概要

背景

セパレートタイプ空気調和機では、室外空調ユニットに配置される圧縮機、四路切換弁室外熱交換器などで構成される室外冷媒回路と、室内空調ユニットに配置される室内熱交換器などで構成される室内冷媒回路とが冷媒配管で接続された冷媒回路を備えている。

このような空気調和機の冷媒回路において、冷房時には室外熱交換器が冷媒凝縮器として機能し、室内熱交換器が冷媒の蒸発器として機能するように、四路切換弁により冷媒循環方向を制御する。また、暖房時には室外熱交換器が冷媒の蒸発器として機能し、室内熱交換器が冷媒の凝縮器として機能するように、四路切換弁により冷媒循環方向を制御する。

熱交換器は、長さ方向両端部で順次接続されて1または複数の系統冷媒経路を構成する伝熱管と、所定の間隔をあけて伝熱管に取り付けられる板状部材でなる複数のフィンとを備えている。

熱交換器の近傍にはユニット外部からの空気を導入するためのファンが設けられており、このファンによって生成される空気流伝熱管内部を通過する冷媒との間で熱交換を行うように構成される。

概要

凝縮器として機能する熱交換器の熱交能力を低下させることなく、冷媒に対する過冷却を付与することを可能とし、かつ熱損失を極力低減する。

1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、本体熱交換器が凝縮器として機能する際における本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器とを備える。

目的

本発明では、凝縮器として機能する室外熱交換器の熱交能力を低下させることなく、冷媒に対する過冷却を付与することを可能とし、かつ熱損失を極力低減することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
9件

この技術が所属する分野

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請求項1

内部を通過する冷媒外表面を通過する空気との間で熱交換を行う室外熱交換器であって、1または複数の系統分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、前記本体熱交換器が凝縮器として機能する際における前記本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、前記本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器と、を備える室外熱交換器。

請求項2

前記本体熱交換器と通過する空気との接触面積が、前記補助熱交換器と通過する空気との接触面積よりも大きく構成され、前記補助熱交換器が前記本体熱交換器よりも通過する空気の上流側に配置される、請求項1に記載の室外熱交換器。

請求項3

前記補助熱交換器は少なくとも一部が前記本体熱交換器の下部に配置される、請求項1または2に記載の室外熱交換器。

請求項4

前記補助熱交換器の伝熱管の内径が、前記本体熱交換器の伝熱管の内径以下に設定される、請求項1〜3のいずれかに記載の室外熱交換器。

請求項5

前記本体熱交換器は、複数系統に分岐される冷媒経路と、前記複数系統の冷媒経路を収束し前記補助熱交換器の冷媒経路に接続される補助熱交接続部とを備える、請求項1〜4のいずれかに記載の室外熱交換器。

請求項6

前記本体熱交換器の伝熱管および前記補助熱交換器の伝熱管には所定間隔で並設される複数のフィンが取り付けられており、前記補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔が、前記本体熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔よりも大きく設定されている、請求項1〜5のいずれかに記載の室外熱交換器。

請求項7

前記補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンはコルゲート形状で構成される、請求項6に記載の室外熱交換器。

請求項8

室外熱交換器と室内熱交換器とを含む冷媒回路内に冷媒を循環させ、前記室外熱交換器と室内熱交換器とのうちいずれか一方を冷媒の蒸発器として機能させ、他方を冷媒の凝縮器として機能させることによって、室内空気温度調整を行う空気調和機であって、前記室外熱交換器が、1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、前記本体熱交換器が凝縮器として機能する際における前記本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、前記本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器と、を備えることを特徴とする空気調和機。

請求項9

前記本体熱交換器と通過する空気との接触面積が、前記補助熱交換器と通過する空気との接触面積よりも大きく構成され、前記補助熱交換器が前記本体熱交換器よりも通過する空気の上流側に配置される、請求項8に記載の空気調和機。

請求項10

前記補助熱交換器は少なくとも一部が前記本体熱交換器の下部に配置される、請求項8または9に記載の空気調和機。

請求項11

前記補助熱交換器の伝熱管の内径が、前記本体熱交換器の伝熱管の内径以下に設定される、請求項8〜10のいずれかに記載の空気調和機。

請求項12

前記本体熱交換器は、複数系統に分岐される冷媒経路と、前記複数系統の冷媒経路を収束し前記補助熱交換器の冷媒経路に接続される補助熱交接続部とを備える、請求項8〜11のいずれかに記載の空気調和機。

請求項13

前記本体熱交換器の伝熱管および前記補助熱交換器の伝熱管には所定間隔で並設される複数のフィンが取り付けられており、前記補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔が、前記本体熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔よりも大きく設定されている、請求項8〜12のいずれかに記載の空気調和機。

請求項14

前記補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンはコルゲート形状で構成される、請求項13に記載の空気調和機。

請求項15

前記室外熱交換器を含む室外空調ユニット収納するケーシングと、前記ケーシングの一部を構成するとともに前記補助熱交換器の外面側を覆う保護カバーと、を備え、前記保護カバーは前記補助熱交換器で発生する凝縮水を前記ケーシング内部の排水部に案内する凝縮水案内部を備えている、請求項8〜14のいずれかに記載の空気調和機。

技術分野

0001

本発明は、内部を通過する冷媒外表面を通過する空気との間で熱交換を行う室外熱交換器およびこのような室外熱交換器を備える空気調和機に関する。

背景技術

0002

セパレートタイプの空気調和機では、室外空調ユニットに配置される圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器などで構成される室外冷媒回路と、室内空調ユニットに配置される室内熱交換器などで構成される室内冷媒回路とが冷媒配管で接続された冷媒回路を備えている。

0003

このような空気調和機の冷媒回路において、冷房時には室外熱交換器が冷媒の凝縮器として機能し、室内熱交換器が冷媒の蒸発器として機能するように、四路切換弁により冷媒循環方向を制御する。また、暖房時には室外熱交換器が冷媒の蒸発器として機能し、室内熱交換器が冷媒の凝縮器として機能するように、四路切換弁により冷媒循環方向を制御する。

0004

熱交換器は、長さ方向両端部で順次接続されて1または複数の系統冷媒経路を構成する伝熱管と、所定の間隔をあけて伝熱管に取り付けられる板状部材でなる複数のフィンとを備えている。

0005

熱交換器の近傍にはユニット外部からの空気を導入するためのファンが設けられており、このファンによって生成される空気流伝熱管内部を通過する冷媒との間で熱交換を行うように構成される。

発明が解決しようとする課題

0006

前述したような室外空調ユニットと室内空調ユニットを備えるセパレート型空気調和機では、室外冷媒回路と室内冷媒回路とが冷媒配管で接続されており、一方の熱交換器で凝縮された冷媒が冷媒配管を介して他方の熱交換器に搬送される。このため、一方の熱交換器で凝縮された冷媒が、冷媒配管中において蒸発するおそれがあり、蒸発器として機能する熱交換器における熱交能力が低下するおそれがある。特に、冷房運転時では外気温度が高いことが通常であり、凝縮器として機能する室外熱交換器で凝縮された冷媒が冷媒配管を通過する際に、冷却液状態を維持することができないというおそれがある。

0007

このために、凝縮器として機能する熱交換器の冷媒出口付近において、冷媒が過冷却状態となるように制御することが行われている。この場合、凝縮器として機能する熱交換器の出口付近の伝熱管内に、過冷却状態とした液冷媒滞留させることにより過冷却を付与するように構成する。

0008

この場合、熱交換器内の伝熱管の一部に液冷媒が滞留するため、正常に熱交換機能を果たす伝熱面積縮小することとなり、熱交換性能が低下するという問題がある。また、凝縮器として機能する熱交換器の冷媒入口と冷媒出口が近接した位置に配置されている場合、冷媒入口付近の高温冷媒と冷媒出口付近の低温冷媒がフィンを介して熱伝導されるため、熱損失を招くという問題がある。

0009

本発明では、凝縮器として機能する室外熱交換器の熱交能力を低下させることなく、冷媒に対する過冷却を付与することを可能とし、かつ熱損失を極力低減することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明の請求項1に係る室外熱交換器は、内部を通過する冷媒と外表面を通過する空気との間で熱交換を行う室外熱交換器であって、1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、本体熱交換器が凝縮器として機能する際における本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器とを備える。

0011

この場合、過冷却液冷媒を補助熱交換器に滞留させることによって、熱交換器本体の伝熱面積を縮小することなく、熱交換器の凝縮能力を低下させることなく、冷媒に対して過冷却を付与することができる。

0012

本発明の請求項2に係る室外熱交換器は、請求項1に記載の室外熱交換器であって、本体熱交換器と通過する空気との接触面積が、補助熱交換器と通過する空気との接触面積よりも大きく構成され、補助熱交換器が本体熱交換器よりも通過する空気の上流側に配置されている。

0013

この場合、本体熱交換器と補助熱交換器とを空気流に対して重合する位置に配置するように構成でき、本体熱交換器により熱交換を行う前の空気流が補助熱交換器に接触するようになるため、本体熱交換器の熱交換能力を損なうことがなく、補助熱交換器内の冷媒の過冷却状態を維持することができる。

0014

本発明の請求項3に係る室外熱交換器は、請求項1または2に記載の室外熱交換器であって、補助熱交換器は少なくとも一部が本体熱交換器の下部に配置されている。

0015

この場合、本体熱交換器で凝縮した液冷媒が本体熱交換器内に滞留することを防止でき、補助熱交換器内に導入することを容易とする。本発明の請求項4に係る室外熱交換器は、請求項1〜3のいずれかに記載の室外熱交換器であって、補助熱交換器の伝熱管の内径が、本体熱交換器の伝熱管の内径以下に設定されている。

0016

この場合、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。本発明の請求項5に係る室外熱交換器は、請求項1〜4のいずれかに記載の室外熱交換器であって、本体熱交換器は、複数系統に分岐される冷媒経路と、複数系統の冷媒経路を収束し補助熱交換器の冷媒経路に接続される補助熱交接続部とを備えている。

0017

この場合、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。本発明の請求項6に係る室外熱交換器は、請求項1〜5のいずれかに記載の室外熱交換器であって、本体熱交換器の伝熱管および補助熱交換器の伝熱管には所定間隔で並設される複数のフィンが取り付けられており、補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔が、本体熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔よりも大きく設定されている。

0018

この場合、補助熱交換器が設けられている位置における空気抵抗を軽減し、本体熱交換器の熱交換能力を全面にわたって均等化することができる。本発明の請求項7に係る室外熱交換器は、請求項6に記載の室外熱交換器であって、補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンはコルゲート形状で構成されている。

0019

外気温が低くなった場合に、熱交換器のフィンに凝縮して付着した水分が氷結するおそれがあり、熱交換器を通過する空気流に対する抵抗が増加することが考えられる。特に、補助熱交換器のフィンに付着した水分が氷結すると、本体熱交換器の熱交換機能が均等に得られなくなるおそれがあるが、補助熱交換器のフィンをコルゲート形状とすることで、凝縮したドレン水流下し易くし、フィン表面での氷結を防止できる。

0020

本発明の請求項8に係る空気調和機は、室外熱交換器と室内熱交換器とを含む冷媒回路内に冷媒を循環させ、室外熱交換器と室内熱交換器とのうちいずれか一方を冷媒の蒸発器として機能させ、他方を冷媒の凝縮器として機能させることによって室内空気温度調整を行う空気調和機であって、室外熱交換器が、1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有する本体熱交換器と、本体熱交換器が凝縮器として作用する際に、本体熱交換器の冷媒経路の出口側に接続される1または複数の系統に分岐される冷媒経路を構成する伝熱管を有し、本体熱交換器内で液化された過冷却液冷媒を収容する補助熱交換器とを備えている。

0021

この場合、過冷却液冷媒を補助熱交換器に滞留させることによって、熱交換器本体の伝熱面積を縮小することなく、室外熱交換器の凝縮能力を低下させることなく、冷媒に対して過冷却を付与することができ、冷房運転時の空調効率を向上させることができる。

0022

本発明の請求項9に係る空気調和機は、請求項8に記載の空気調和機であって、本体熱交換器と通過する空気との接触面積が、補助熱交換器と通過する空気との接触面積よりも大きく構成され、補助熱交換器が本体熱交換器よりも通過する空気の上流側に配置されている。

0023

この場合、本体熱交換器と補助熱交換器とを空気流に対して重合する位置に配置するように構成でき、本体熱交換器により熱交換を行う前の空気流が補助熱交換器に接触するようになるため、本体熱交換器の熱交換能力を損なうことがなく、補助熱交換器内の冷媒の過冷却状態を維持することができる。

0024

本発明の請求項10に係る空気調和機は、請求項8または9に記載の空気調和機であって、補助熱交換器は少なくとも一部が本体熱交換器の下部に配置されている。

0025

この場合、本体熱交換器で凝縮した液冷媒が本体熱交換器内に滞留することを防止でき、補助熱交換器内に導入することによって、室外熱交換器の熱交換能力を高く維持できる。

0026

本発明の請求項11に係る空気調和機は、請求項8〜10のいずれかに記載の空気調和機であって、補助熱交換器の伝熱管の内径が、本体熱交換器の伝熱管の内径以下に設定されている。

0027

この場合、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。本発明の請求項12に係る空気調和機は、請求項8〜11のいずれかに記載の空気調和機であって、本体熱交換器は、複数系統に分岐される冷媒経路と、複数系統の冷媒経路を収束し補助熱交換器の冷媒経路に接続される補助熱交接続部とを備えている。

0028

この場合、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。本発明の請求項13に係る空気調和機は、請求項8〜12のいずれかに記載の空気調和機であって、本体熱交換器の伝熱管および補助熱交換器の伝熱管には所定間隔で並設される複数のフィンが取り付けられており、補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔が、本体熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンの間隔よりも大きく設定されている。

0029

この場合、補助熱交換器が設けられている位置における空気抵抗を軽減し、本体熱交換器の熱交換能力を全面にわたって均等化することができる。本発明の請求項14に係る空気調和機は、請求項13に記載の空気調和機であって、補助熱交換器の伝熱管に取り付けられるフィンはコルゲート形状で構成されている。

0030

外気温が低くなった場合に、室外熱交換器のフィンに凝縮して付着した水分が氷結するおそれがある。特に、補助熱交換器のフィンに付着した水分が氷結すると、本体熱交換器の熱交換機能が均等に得られなくなるおそれがあり、室外熱交換器の一部の熱交換能力が低下するおそれがあるが、補助熱交換器のフィンをコルゲート形状とすることで、凝縮したドレン水を流下し易くし、フィン表面での氷結を防止できる。

0031

本発明の請求項15に係る空気調和機は、請求項8〜14のいずれかに記載の空気調和機であって、室外熱交換器を含む室外空調ユニットを収納するケーシングと、ケーシングの一部を構成するとともに補助熱交換器の外面側を覆う保護カバーとを備え、保護カバーは補助熱交換器で発生する凝縮水をケーシング内部に設けられる排水部に案内する凝縮水案内部を備えている。

0032

たとえば、本体熱交換器の外周面に突出するような形態で補助熱交換器が設けられている場合、この室外熱交換器の外周面に沿った状態でケーシングを構成すると、補助熱交換器に相当する部分は外方に突出することとなる。補助熱交換器の外面側を覆う保護カバーに凝縮水案内部を設けることにより、ケーシング内部に凝縮水を案内し、機外に凝縮水が滴下することを防止できる。

発明を実施するための最良の形態

0033

〔空気調和機の外観〕本発明の1実施形態が採用される空気調和機の外観を図1に示す。

0034

この空気調和機1は、室内の壁面などに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3と備えている。室外機3は、室外熱交換器や室外ファンなどを収納する室外空調ユニット5を備えている。

0035

室内機2内には室内熱交換器が収納され、室外機3内には室外熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管6により接続されることにより冷媒回路を構成している。

0036

〔室外空調ユニット〕室外空調ユニット5の分解斜視図を図2に示す。室外空調ユニット5は、底フレーム23、前面パネル24、側板25,26、後面保護グリル27、天板28などで構成されるケーシングを備えている。ここでは、側板26の外方にさらに閉鎖弁カバー29が取り付けられる。

0037

前面パネル24の内方には、ベルマウス30と仕切板31とが設けられ、ベルマウス30の後方にはファンモータ台32が配置されている。ファンモータ台32には、ファンモータ33が固定され、ファンモータ33の駆動軸プロペラファン34が止めナット35によって取り付けられる。

0038

仕切板31を挟んでプロペラファン34と対向する位置に、リアクタ36、圧縮機37、ガス閉鎖弁38、液閉鎖弁39などが取り付けられる。プロペラファン34の後方から側方にかけて略L字形状に形成された室外熱交換器40が取り付けられる。

0039

プロペラファン34の上方には、電装品箱41が取り付けられる。この電装品箱41には、装置の制御を行うためのマイクロコンピュータチップ制御プログラムを格納するメモリなどが搭載されるプリント基板42、サーミスタなどの温度センサ(図示せず)などが内装され、プリント基板42から引き出される配線のための端子台43および電子部品放熱のための放熱フィン44などが取り付けられる。電装品箱41のさらに上方には、防滴カバー45が取り付けられる。

0040

〔冷媒回路の概略構成〕室外空調ユニット5内に配置される圧縮機37、ガス閉鎖弁38、液閉鎖弁39、室外熱交換器40などを含む室外冷媒回路は、室内機2内に配置される室内熱交換器と接続されて、冷媒を循環する冷媒回路を構成している。この冷媒回路の一例を図3に示す。

0041

室内機2内には、室内熱交換器11が設けられている。この室内熱交換器11は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、伝熱管内部を通過する冷媒と外表面を通過する空気との間で熱交換を行う。

0042

また、室内機2内には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン12が設けられている。クロスフローファン12は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているものであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成するものであって、図示しないファンモータによって回転駆動される。

0043

室外空調ユニット5には、圧縮機37と、圧縮機37の吐出側に接続される四路切換弁51と、圧縮機37の吸入側に接続されるアキュムレータ52と、四路切換弁51に接続された室外熱交換器40と、室外熱交換器40に接続された電動膨張弁でなる減圧器53とが設けられている。減圧器53は、フィルタ54および液閉鎖弁39を介して現地配管55に接続されており、この現地配管55を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁51は、ガス閉鎖弁38を介して現地配管56に接続されており、この現地配管56を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。この現地配管55,56は図1の冷媒配管6に相当する。

0044

室外空調ユニット5内には、室外熱交換器40での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン34が設けられている。このプロペラファン34は、ファンモータ33によって回転駆動される。

0045

〔室外熱交換器〕室外熱交換器40は、本体熱交換器61と補助熱交換器62とを備えている。本体熱交換器61は、伝熱管が長さ方向両端で順次接続されて複数の系統に分岐される冷媒経路を構成しており、所定の間隔をあけて配置される複数のフィンが各伝熱管に取り付けられている。

0046

本体熱交換器61の各冷媒経路は、室外熱交換器40が凝縮器として機能する際の冷媒入口側において分岐部63を介して四路切換弁51と接続されており、冷媒出口側において分岐部64を介して補助熱交換器62と接続されている。

0047

補助熱交換器62は、伝熱管が長さ方向両端で順次接続されてなる冷媒経路を構成しており、冷媒経路の一端が前記分岐部64を介して本体熱交換器61に接続されるとともに、他端が減圧器53に接続されている。

0048

図4および図5に示すように、補助熱交換器62は、本体熱交換器61よりも空気流との接触面積が小さく構成されており、プロペラファン34が生成する空気流に対して本体熱交換器61の上流側に重合された状態で配置されている。また、補助熱交換器62は本体熱交換器61の高さ方向最下部に位置して配置されている。

0049

冷媒経路の一例を図6に基づいて説明する。図6に示すように、本体熱交換器61は、複数の伝熱管101〜106,111〜116と、各伝熱管101〜106,111〜116が挿通される複数のフィン120とを備えている。室外熱交換器40が凝縮器として機能する際の冷媒入口側の分岐部63が伝熱管101および伝熱管111の一端に接続されている。

0050

伝熱管101の他端は図6の鉛直方向下方において伝熱管102の一端に接続されており、伝熱管102の他端は伝熱管103の一端に接続されている。このように、伝熱管101〜106は順次両端で接続されて冷媒経路100を構成している。

0051

伝熱管111も同様にして、その他端が図6の鉛直方向下方において伝熱管112の一端に接続されており、以下順次伝熱管111〜116が両端で接続されて冷媒経路110を構成している。

0052

伝熱管106および伝熱管116の一端は、冷媒出口側の分岐部64に接続されている。補助熱交換器62は、複数の伝熱管201〜204と、各伝熱管201〜204が挿通される複数のフィン210とを備えている。各伝熱管201〜204は、それぞれ両端部において順次接続されており、冷媒経路200を構成している。冷媒経路200の一端は、分岐部64を介して本体熱交換器61の冷媒経路100,110に接続されており、他端は減圧器53側に接続される。

0053

補助熱交換器62の伝熱管201〜204の内径は、本体熱交換器61の伝熱管101〜106,111〜116の内径と同等または小さく設定されることが好ましい。

0054

また、補助熱交換器62に設けられるフィン210の間隔は、本体熱交換器61に設けられるフィン120の間隔と同等または大きく設定されることが好ましい。

0055

このように構成される空気調和機1において、冷房運転を行う場合には、四路切換弁51を図3点線側にすることにより、室外熱交換器40が冷媒の凝縮器として機能し、室内熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能するように制御を行う。

0056

室外熱交換器40の本体熱交換器61では、四路切換弁51を介して圧縮機37から供給される高温高圧の冷媒が、冷媒経路100,110内を通過する間に、プロペラファン34が生成する空気流との間で熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器40の冷媒出口において冷媒に過冷却を付与する場合には、本体熱交換器61の出口付近では冷媒が完全に液化した状態となっている。体熱交換器61で液化された冷媒は、分岐部64を介して収束されて補助熱交換器62の冷媒経路200に導入され、過冷却液冷媒として冷媒経路200内に滞留することとなる。

0057

したがって、本体熱交換器61の冷媒経路100,110内に過冷却液冷媒が滞留することがなく、本体熱交換器61の熱交換効率が低下することを防止できる。このとき、補助熱交換器62が本体熱交換器61の高さ方向最下部に設けられているため、液化した過冷却液冷媒を補助熱交換器62側に導入することが容易になり、本体熱交換器62の熱交換効率の低下を防止できる。

0058

また、補助熱交換器62が本体熱交換器61よりも空気流との接触面積が小さい構成となっているため、空気流に対して本体熱交換器61と補助熱交換器62とを重合するように配置することで、装置の大型化を防止できる。さらに、補助熱交換器62が、プロペラファン34が生成する空気流に対して本体熱交換器61の上流側に重合された状態で配置されているため、補助熱交換器62内の冷媒の過冷却状態を維持するとともに、本体熱交換器61による熱交換効率を向上させることができる。

0059

本体熱交換器61では冷媒経路100,110の2系統の冷媒経路であるのに対し、補助熱交換器62では1系統の冷媒経路200で構成されているため、補助熱交換器62の冷媒経路200における冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進することができる。

0060

また、補助熱交換器62の伝熱管201〜204の内径を、本体熱交換器61の伝熱管101〜106,111〜116の内径より小さく設定した場合には、補助熱交換器62の冷媒経路200における冷媒の流速をさらに高めることができ、凝縮器した液冷媒の熱交換を促進することができる。

0061

補助熱交換器62に設けられるフィン210の間隔を、本体熱交換器61に設けられるフィン120の間隔より大きく設定した場合には、プロペラファン34によって生成される空気流に対する空気抵抗が少なくなり、本体熱交換器61の熱交換効率を低下させることを防止できる。

0062

〔他の実施形態〕
(A)本体熱交換器61の冷媒経路は、図6に示すものに限定されるものではなく、1系統または2系統以上の冷媒経路で構成することが可能である。また、空気の通過方向に対して2列または2以上の複数列並列する伝熱管を配置し、各伝熱管を順次接続して冷媒経路を構成することも可能である。
(B)補助熱交換器62の冷媒経路は、図6に示すものに限定されるものではなく、2系統以上の冷媒経路で構成することも可能である。たとえば、図7に示すように、伝熱管221,222で構成される冷媒経路220および伝熱管231,232で構成される冷媒経路230を備え、各冷媒経路220,230が分岐部240に接続されるように構成できる。
(C)補助熱交換器62のフィン210は、付着した凝縮水が低温外気により氷結することを防止するために、凹凸形状が鉛直方向に平行に設けられるコルゲート形状とすることができる。

0063

この場合、補助熱交換器62のフィン210の表面に付着した凝縮水が、フィン210の凹凸形状に沿って流下し、表面に付着した状態を維持しにくくなる。したがって、外気温度が低くなった場合であっても、フィン210表面が氷結することがなくなり、本体熱交換器61の熱交換効率を低下させることがなくなる。
(D)補助熱交換器62は、図8に示すように、本体熱交換器61の高さ方向下部において、全周にわたって設けることができる。
(E)後面保護グリル27は、室外熱交換器40の形状に沿って、補助熱交換器62を収納するための補助熱交収納部を備える構成とすることができる。

0064

たとえば、図9に示すように、室外熱交換器40の本体熱交換器61が露出する部分に対応する上部保護部71と、下部に位置する補助熱交換器62を収納する補助熱交収納部72とで構成することができる。

0065

図10図11に示すように、補助熱交収納部72は、後面側外方に突出する上部支持片73および下部支持片74とを備え、上部支持片73と下部支持片74に支持される保護金網部75が設けられている。また。下部支持片74は、補助熱交換器62の下方に延設され、補助熱交換器62から滴下する凝縮水を下方に案内するために傾斜する内壁面を備える凝縮水案内部76を有する。

0066

このように構成することにより、補助熱交換器62を備える室外熱交換器40を保護することができるとともに、補助熱交換器62で発生する凝縮水を外部に案内してケーシング内部への侵水を防止できる。また、補助熱交換器62を備えていない室外熱交換器を搭載する機種との間で、後面保護グリル27以外の部品共用することが可能となる、製造コストを削減することが可能となる。
(F)図10図11の構成に代えて、図12図13に示すような後面保護グリルの構成とすることができる。

0067

補助熱交収納部72は、後面側外方に突出する上部支持片73および下部支持片74とを備え、上部支持片73と下部支持片74に支持される保護金網部75が設けられている。また。下部支持片74は、補助熱交換器62の下方に延設され、補助熱交換器62から滴下する凝縮水を案内するために傾斜する内壁面を備える凝縮水案内部76を有する。下部支持片74の下端部は、底フレーム23の内部まで延設されており、凝縮水案内部76に沿って案内される凝縮水が底フレーム23上に滴下するように構成されている。

0068

補助熱交換器62で発生する凝縮水は、図13に示すように、下部支持片74の凝縮水案内部76に沿って斜め下方に案内され、底フレーム23上に滴下する。底フレーム23内には、排水のための排水孔、凝縮水を排水孔に案内する案内部、排水孔から凝縮水を外部に導出するためのドレン配管などの排水部を備えており、凝縮水はこの排水部を介して外部に導出されることとなる。

0069

このように構成することによって、室外空調ユニット5からの凝縮水の滴下を防止でき、室外空調ユニット5が天井や壁面に吊すタイプであっても、排水管の構造を簡単にすることができる。

発明の効果

0070

本発明の請求項1に係る室外熱交換器では、過冷却液冷媒を補助熱交換器に滞留させることによって、熱交換器本体の伝熱面積を縮小することなく、熱交換器の凝縮能力を低下させることなく、冷媒に対して過冷却を付与することができる。

0071

本発明の請求項2に係る室外熱交換器では、本体熱交換器と補助熱交換器とを空気流に対して重合する位置に配置するように構成でき、本体熱交換器により熱交換を行う前の空気流が補助熱交換器に接触するようになるため、本体熱交換器の熱交換能力を損なうことがなく、補助熱交換器内の冷媒の過冷却状態を維持することができる。

0072

本発明の請求項3に係る室外熱交換器では、本体熱交換器で凝縮した液冷媒が本体熱交換器内に滞留することを防止でき、補助熱交換器内に導入することを容易とする。

0073

本発明の請求項4に係る室外熱交換器では、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。

0074

本発明の請求項5に係る室外熱交換器では、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。

0075

本発明の請求項6に係る室外熱交換器では、補助熱交換器が設けられている位置における空気抵抗を軽減し、本体熱交換器の熱交換能力を全面にわたって均等化することができる。

0076

本発明の請求項7に係る室外熱交換器では、凝縮したドレン水を流下し易くし、フィン表面での氷結を防止できる。本発明の請求項8に係る空気調和機では、過冷却液冷媒を補助熱交換器に滞留させることによって、熱交換器本体の伝熱面積を縮小することなく、室外熱交換器の凝縮能力を低下させることなく、冷媒に対して過冷却を付与することができ、冷房運転時の空調効率を向上させることができる。

0077

本発明の請求項9に係る空気調和機では、本体熱交換器と補助熱交換器とを空気流に対して重合する位置に配置するように構成でき、本体熱交換器により熱交換を行う前の空気流が補助熱交換器に接触するようになるため、本体熱交換器の熱交換能力を損なうことがなく、補助熱交換器内の冷媒の過冷却状態を維持することができる。

0078

本発明の請求項10に係る空気調和機では、本体熱交換器で凝縮した液冷媒が本体熱交換器内に滞留することを防止でき、補助熱交換器内に導入することによって、室外熱交換器の熱交換能力を高く維持できる。

0079

本発明の請求項11に係る空気調和機では、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。

0080

本発明の請求項12に係る空気調和機では、補助熱交換器内を通過する冷媒の流速を高めることができ、凝縮した液冷媒の熱交換を促進して過冷却の付与を容易にする。

0081

本発明の請求項13に係る空気調和機では、補助熱交換器が設けられている位置における空気抵抗を軽減し、本体熱交換器の熱交換能力を全面にわたって均等化することができる。

0082

本発明の請求項14に係る空気調和機では、補助熱交換器のフィンをコルゲート形状とすることで、凝縮したドレン水を流下し易くし、フィン表面での氷結を防止できる。

0083

本発明の請求項15に係る空気調和機では、補助熱交換器の外面側を覆う保護カバーに凝縮水案内部を設けることにより、ケーシング内部に凝縮水を案内し、機外に凝縮水が滴下することを防止できる。

図面の簡単な説明

0084

図1空気調和機の外観構成を示す斜視図。
図2室外空調ユニットの分解斜視図。
図3冷媒回路の説明図。
図4室外熱交換器の斜視図。
図5室外空調ユニットの内部構成を示す平断面図。
図6室外熱交換器の冷媒経路を示す説明図。
図7補助熱交換器の冷媒経路の他の例を示す説明図。
図8室外熱交換器の他の例を示す斜視図。
図9室外空調ユニットの背面を示す斜視図。
図10後面保護グリルの断面図。
図11その要部拡大図。
図12後面保護グリルの他の例の断面図。
図13その要部拡大図。

--

0085

40室外熱交換器
61本体熱交換器
62 補助熱交換器

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