WO2019030793A1

WO2019030793A1 - 熱交換器、空気調和装置の室内機および空気調和装置

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Publication number: WO2019030793A1
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Inventors: 祐也山下
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Filing date: 2017-08-07
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Abstract

熱交換器は、並列に配置される複数のフィンと、複数のフィンを貫通する複数の伝熱管と、を有する熱交換器であって、複数の伝熱管は、内部にて冷媒を流通させる複数の冷媒流路を形成し、複数の冷媒流路のそれぞれは、冷媒入口から冷媒出口まで独立した単一の流路に構成される。

Description

熱交換器、空気調和装置の室内機および空気調和装置

　本発明は、複数の伝熱管によって熱交換器内にて冷媒を流通させる複数の冷媒流路を形成する熱交換器、空気調和装置の室内機および空気調和装置に関する。

　一般に、空気調和装置用の室内熱交換器は、高い能力を出力させようとすればするほど、冷房運転時の圧力損失が大きくなる。このため、圧力損失を低減するために、複数の冷媒流路が形成され、各冷媒流路での流速が落とされて圧力損失が低減される。

　たとえば、分配器によって冷媒を熱交換器の冷媒入口にて６つの冷媒流路に分配し、途中で２つの冷媒流路ずつ合流させ、熱交換器の冷媒出口にて３つの冷媒流路に形成される構成の熱交換器が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１４－９２２９５号公報

　しかしながら、熱交換器内に複数の冷媒流路を形成する場合には、特に逆Ｖ字形状などの山型の熱交換器では、熱交換器内の部分ごとによって通過風量が異なり、熱負荷が異なる。そのため、複数の冷媒流路のそれぞれにおける熱負荷を等しくするように熱負荷バランスをとるのが難しい。

　また、複数の冷媒流路の熱負荷バランスを改善するために、少なくとも２つの冷媒流路を、熱交換器の途中にて１つの冷媒流路に合流させる場合がある。この場合には、合流前後の配管径が同じであると、合流後に冷媒の流速が大きくなって圧力損失が生じるという問題がある。

　本発明は、上記課題を解決するためのものであり、熱負荷バランスが良好にとれ、圧力損失が極力小さくできる熱交換器、空気調和装置の室内機および空気調和装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る熱交換器は、並列に配置される複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する複数の伝熱管と、を有する熱交換器であって、前記複数の伝熱管は、内部にて冷媒を流通させる複数の冷媒流路を形成し、前記複数の冷媒流路のそれぞれは、冷媒入口から冷媒出口まで独立した単一の流路に構成されるものである。

　本発明に係る空気調和装置の室内機は、上記の熱交換器を備えるものである。

　本発明に係る空気調和装置は、上記の空気調和装置の室内機を備えるものである。

　本発明に係る熱交換器、空気調和装置の室内機および空気調和装置によれば、複数の冷媒流路のそれぞれは、熱交換器の冷媒入口から冷媒出口まで独立した単一の流路に構成される。したがって、熱負荷バランスが良好にとれ、圧力損失が極力小さくできる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を示す概略構成図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の縦断面を示す説明図である。本発明の実施の形態１に係る冷房運転時の室内熱交換器における４つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態１の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器における６つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態２に係る冷房運転時の室内熱交換器における４つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態２に係る室内熱交換器における風速分布を示す説明図である。本発明の実施の形態２の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器における６つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態３に係る冷房運転時の室内熱交換器における４つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態３に係る暖房運転時の室内熱交換器における４つの冷媒流路を示す説明図である。本発明の実施の形態３の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器における５つの冷媒流路を示す説明図である。

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
＜空気調和装置１００の構成＞
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示す概略構成図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外機８と室内機１０とを冷媒配管９によって接続されて構成される。

　室外機８と室内機１０とを接続する冷媒配管９内には、熱の授受を行うための冷媒が充填される。冷媒は、室外機８と室内機１０との間を循環することにより、室内機１０の配置された空間に対して冷房または暖房を実施できる。冷媒の種類としては、Ｒ３２あるいはＲ４１０Ａなどが例示できる。

　室外機８は、圧縮機１と、室外熱交換器３と、膨張弁４と、四方弁２と、室外送風ファン６と、を備える。室内機１０は、本発明の熱交換器である室内熱交換器２０と、室内ファンであるクロスフロー型ファン７と、を備える。

＜空気調和装置１００の室内機１０の構成＞
　図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の室内機１０の縦断面を示す説明図である。なお、図２では、図示する構成が複雑なため、断面のハッチングを省略する。

　図２に示すように、室内機１０の筐体１１は、断面矩形形状の意匠パネル１２により形成される。意匠パネル１２には、上部に吸込口１３が形成される。吸込口１３には、天面格子１４が設けられる。天面格子１４には、筐体１１の内側にエアフィルタ１５が取り付けられる。意匠パネル１２の前面は、フロントパネル１６として構成される。意匠パネル１２には、下部に吹出口１７が形成される。吹出口１７には、上下風向板１８および図示しない左右風向板が設けられる。意匠パネル１２内には、前部ケーシング１２ａが配置される。意匠パネル１２は、後部にて、下方側を後部ケーシング１２ｂと接続される。

　室内熱交換器２０は、フロントパネル１６に対向して配置される。室内熱交換器２０は、フロントパネル１６に直接対向する前部熱交換部２１と、前部熱交換部２１の後方に配置される後部熱交換部２２と、を有する。前部熱交換部２１と後部熱交換部２２との間の空間は、仕切板２３によって風の侵入を防いでいる。

　室内熱交換器２０は、筐体１１の上部および前後面の風上側が外周部側であるとともに、筐体１１の下部の風下側が内周部側である山型に構成される。室内熱交換器２０は、外周部と内周部との間に熱交換する伝熱管２５の列数を３列に形成される。なお、室内熱交換器２０は、外周部と内周部との間に熱交換する伝熱管２５の列数を４列以上に形成されても良い。

　前部熱交換部２１は、主前部熱交換部２１ａと、主前部熱交換部２１ａの風上側に配置される２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃと、を有する。主前部熱交換部２１ａは、上下方向の途中の中央部にて折り曲げられる。主前部熱交換部２１ａは、伝熱管２５の列数を２列有する。なお、主前部熱交換部２１ａは、伝熱管２５の列数を２列以上有しても良い。２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのそれぞれは、折り曲げられる主前部熱交換部２１ａの上部と下部とのそれぞれに設けられる。２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのそれぞれは、伝熱管２５の列数を１列有する。なお、２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのそれぞれは、伝熱管２５の列数を１列以上有しても良い。主前部熱交換部２１ａと２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのそれぞれとは、空間を隔てて配置される。

　後部熱交換部２２は、主後部熱交換部２２ａと、主後部熱交換部２２ａの風上側に配置される補助後部熱交換部２２ｂと、を有する。主後部熱交換部２２ａは、伝熱管２５の列数を２列有する。なお、主後部熱交換部２２ａは、伝熱管２５の列数を２列以上有しても良い。補助後部熱交換部２２ｂは、伝熱管２５の列数を１列有する。なお、補助後部熱交換部２２ｂは、伝熱管２５の列数を１列以上有しても良い。主後部熱交換部２２ａと補助後部熱交換部２２ｂとは、空間を隔てて配置される。

　クロスフロー型ファン７は、山型の室内熱交換器２０の内周部側である風下側に配置される。クロスフロー型ファン７は、円筒形状であり、外周部に複数の送風羽根を有する。

　室内熱交換器２０の前方端部には、前部熱交換部２１の凝縮水をドレン水として溜めるドレンパン３０が設けられる。ドレンパン３０は、前部熱交換部２１とクロスフロー型ファン７との間を仕切らない。

　室内熱交換器２０の後方端部には、クロスフロー型ファン７の配置される風下側との間を仕切る仕切り部３１が設けられる。仕切り部３１は、後部熱交換部２２の凝縮水をドレン水として溜めるドレンパン３２と、ドレンパン３２から後部熱交換部２２とクロスフロー型ファン７との間に差し込まれる仕切り板３３と、を有する。なお、仕切り部３１は、仕切り板３３を用いる構成以外に、後部ケーシング１２ｂあるいはドレンパン３２を延ばして構成されても良い。このように、仕切り部３１を有するため、室内熱交換器２０では、前部熱交換部２１での通風する風量が後部熱交換部２２での通風する風量よりも大きい。

＜冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの構成＞
　図３は、本発明の実施の形態１に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを示す説明図である。

　ここで、室内熱交換器２０は、並列に配置される複数のフィン２４を有する。複数のフィン２４は、微小隙間を隔てて互いに平行に配置され、かつ、空気流に平行となるように配置される。複数のフィン２４は、短冊状である。また、室内熱交換器２０は、複数のフィン２４を貫通する複数の伝熱管２５を有する。図３では、伝熱管２５は、紙面手前と奥とに延びている。

　図３に示すように、室内機１０は、１つの冷媒配管９から４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄに冷媒を分配する分配器５０を備える。室内機１０は、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの冷媒を１つの冷媒配管９に合流させる合流部５１を備える。

　図３の図示矢印のように、複数の伝熱管２５は、室内熱交換器２０内部にて冷媒を流通させる４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを形成する。なお、複数の冷媒流路の数は、２つ以上であっても良く、特に４つ以上であると良い。４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃまたは補助後部熱交換部２２ｂに設ける。

　４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の外周部と内周部とにわたる経路として形成される。すなわち、冷房運転時の冷媒流れ方向として、分配器５０にて分配された４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃまたは補助後部熱交換部２２ｂの冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから冷媒を流入させる。そして、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃまたは補助後部熱交換部２２ｂにて少なくとも２つ以上の伝熱管２５を用いて繋がる。２つの連続する伝熱管２５同士は、室内熱交換器２０に設けられるＵ字管２６ａで繋がる。２つの連続する伝熱管２５同士を繋ぐ図示実線のＵ字管２６ａが紙面手前側に設けられる。図示破線の伝熱管２５の折り返し曲げ部２６ｂが紙面奥側に形成される。次に、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、主前部熱交換部２１ａまたは主後部熱交換部２２ａにて２列における各列に少なくとも２つ以上の伝熱管２５を用いて繋がる。２つの連続する伝熱管２５同士は、室内熱交換器２０に設けられるＵ字管２６ａで繋がる。その後、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の主前部熱交換部２１ａまたは主後部熱交換部２２ａの冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄから冷媒を合流部５１に流出させる。暖房運転時の冷媒流れ方向は、冷房運転時の冷媒流れ方向とは逆になる。このように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の各列にて２つ以上の伝熱管２５を用いて繋がる。このとき、分配器５０から合流部５１に至るまでの４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄまで独立した単一の流路に構成される。

＜実施の形態１における変形例の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの構成＞
　図４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを示す説明図である。ここでは、実施の形態１の変形例の特徴部分だけを説明し、上記実施の形態と同様な説明を省略する。

　図４に示す冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの数は、６つである。このとき、分配器５０から合流部５１に至るまでの６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆまで独立した単一の流路に構成される。

　なお、この変形例のように、４つ以上であるＮ本に分配された冷媒流路においても、本発明の同様な効果が得られる。

＜実施の形態１の効果＞
　実施の形態１によれば、室内熱交換器２０は、並列する複数のフィン２４を有する。室内熱交換器２０は、複数のフィン２４を貫通する複数の伝熱管２５を有する。複数の伝熱管２５は、室内熱交換器２０内にて冷媒を流通させる複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを形成する。複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆまで独立した単一の流路に構成される。

　この構成によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆまで一度も分配あるいは合流なく、独立した単一の流路に構成される。このため、室内熱交換器２０内の部分によって熱負荷が異なる場合でも、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれにおける熱負荷を等しくするように経路長が設定でき、熱負荷バランスが良好にとれる。また、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれが一度も合流しないため、圧力損失が極力小さくできる。

　実施の形態１によれば、室内熱交換器２０は、風上側が外周部側であるとともに風下側が内周部側である山型に構成される。複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の外周部と内周部とにわたる経路として形成される。

　この構成によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれにおける複数の伝熱管２５が空気流の向きに対して直交する方向に冷媒を流通させる。それにより、室内熱交換器２０を流通する冷媒の熱交換機会が増加し、熱交換の効率が向上できる。

　実施の形態１によれば、室内熱交換器２０は、外周部と内周部との間に熱交換する伝熱管２５の列数を３列以上に形成される。複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の各列にて２つ以上の伝熱管２５を用いて繋がる。

　この構成によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の各列にて２つ以上の伝熱管２５を流通する。それにより、室内熱交換器２０を流通する冷媒の熱交換機会が各列にて増加でき、熱交換の効率が向上できる。

　実施の形態１によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの数は、４つ以上である。

　この構成によれば、たとえば、室内熱交換器２０が大型などであり、室内熱交換器２０内の特定の部分によって通過風量の偏りから熱負荷が大きく異なる場合でも、４つ以上の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれにおける熱負荷を等しくするように熱負荷バランスが良好にとれる。

　実施の形態１によれば、空気調和装置１００の室内機１０は、室内熱交換器２０を備える。

　この構成によれば、空気調和装置１００の室内機１０に搭載される室内熱交換器２０では、熱負荷バランスが良好にとれ、圧力損失が極力小さくできる。

　実施の形態１によれば、空気調和装置１００の室内機１０は、１つの冷媒配管９から複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆに冷媒を分配する分配器５０を備える。空気調和装置１００の室内機１０は、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆの冷媒を１つの冷媒配管９に合流させる合流部５１を備える。

　この構成によれば、１つの冷媒配管９から分配器５０によって分配される冷媒は、熱負荷バランスが良好にとれ、圧力損失が極力小さくできる室内熱交換器２０を流通し、合流部５１によって１つの冷媒配管９に合流される。

　実施の形態１によれば、空気調和装置１００は、空気調和装置１００の室内機１０を備える。

　この構成によれば、空気調和装置１００における空気調和装置１００の室内機１０に搭載される室内熱交換器２０では、熱負荷バランスが良好にとれ、圧力損失が極力小さくできる。

実施の形態２．
＜冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの構成＞
　図５は、本発明の実施の形態２に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを示す説明図である。ここでは、実施の形態２の特徴部分だけを説明し、上記実施の形態と同様な説明を省略する。

　図５に示すように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのうち、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄよりも経路が長い。なお、分配器５０から合流部５１に至るまでの４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄまで独立した単一の流路に構成される。

　すなわち、冷媒流路４０ａは、８本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｂは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｃは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｄは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。このように、冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄよりも経路が長い。

＜室内熱交換器２０の風速分布＞
　図６は、本発明の実施の形態２に係る室内熱交換器２０における風速分布を示す説明図である。図６の数値は、あるファン送風量における空気流の風量を比率で示すものである。図６によると、後部熱交換部２２の最下端部周辺は、室内熱交換器２０の他の部分に比べて相対的に風量が小さい。

　相対的に風量が小さい理由は、後部熱交換部２２の最下端部周辺では、室内熱交換器２０を通過する空気流が仕切り部３１によってＵターンするように迂回させられて風量が最少となる領域となるからである。そこで、経路が長い冷媒流路４０ａは、室内熱交換器２０を通過する空気流が仕切り部３１によって迂回させられて風量が最少となる領域に配置される。

＜実施の形態２における変形例の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの構成＞
　図７は、本発明の実施の形態２の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを示す説明図である。ここでは、実施の形態２の変形例の特徴部分だけを説明し、上記実施の形態と同様な説明を省略する。

　図７に示す冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの数は、６つである。６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのうち、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆよりも経路が長い。なお、分配器５０から合流部５１に至るまでの６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、６つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆまで独立した単一の流路に構成される。

　すなわち、冷媒流路４０ａは、６本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｂは、４本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｃは、４本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｄは、５本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｅは、５本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｆは、５本の伝熱管２５を用いて繋がる。このように、冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆよりも経路が長い。

＜実施の形態２の効果＞
　実施の形態２によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのうち、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆよりも経路が長い。

　この構成によれば、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆよりも経路が長いため、熱負荷が小さくても熱交換機会が多くなる。そのため、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれにおける熱負荷を等しくするように経路長が設定でき、熱負荷バランスが良好にとれる。

　実施の形態２によれば、室内熱交換器２０の端部に風下側との間を仕切る仕切り部３１が設けられる。経路が長い冷媒流路４０ａは、室内熱交換器２０を通過する空気流が仕切り部３１によって迂回させられて風量が最少となる領域に配置される。

　この構成によれば、経路が長い冷媒流路４０ａは、室内熱交換器２０を通過する空気流が仕切り部３１によって迂回させられて風量が最少となる領域に配置される。ここで、風量が最少となる領域では、熱負荷が小さい。しかし、経路が長い冷媒流路４０ａであるため、熱交換機会が多くなる。そのため、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆのそれぞれにおける熱負荷を等しくするように経路長を設定でき、熱負荷バランスが良好にとれる。

実施の形態３．
＜冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの構成＞
　図８は、本発明の実施の形態３に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを示す説明図である。図９は、本発明の実施の形態３に係る暖房運転時の室内熱交換器２０における４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを示す説明図である。ここでは、実施の形態３の特徴部分だけを説明し、上記実施の形態と同様な説明を省略する。

　図８、図９に示すように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、前部熱交換部２１と後部熱交換部２２とにわたる経路として形成される。そして、図８に示すように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを前部熱交換部２１に設けるとともに冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを後部熱交換部２２に設ける。また、図９に示すように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、暖房運転時の冷媒入口４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを後部熱交換部２２に設けるとともに冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを前部熱交換部２１に設ける。より詳しくは、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのどちらかに設ける。また、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、暖房運転時の冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのどちらかに設ける。

　ここで、主前部熱交換部２１ａと補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃとは、空間を隔てて配置される。そして、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのうち、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄよりも経路が長い。なお、分配器５０から合流部５１に至るまでの４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄまで独立した単一の流路に構成される。

　すなわち、冷媒流路４０ａは、８本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｂは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｃは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｄは、７本の伝熱管２５を用いて繋がる。このように、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを２つの補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃのどちらかに設ける。そして、４つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのそれぞれは、冷房運転時の冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを主後部熱交換部２２ａに設ける。また、冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄよりも経路が長い。

＜実施の形態３における変形例の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅの構成＞
　図１０は、本発明の実施の形態３の変形例に係る冷房運転時の室内熱交換器２０における５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅを示す説明図である。ここでは、実施の形態３の変形例の特徴部分だけを説明し、上記実施の形態と同様な説明を省略する。

　図１０に示す冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅの数は、５つである。５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、前部熱交換部２１と後部熱交換部２２とにわたる経路として形成される。なお、５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのうち、室内熱交換器２０を通過する風量が最少となる領域の冷媒流路４０ａは、他の冷媒流路４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅよりも経路が長い。また、分配器５０から合流部５１に至るまでの５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、途中で一度も合流しない、かつ、分流しない。つまり、５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、室内熱交換器２０の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅから冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅまで独立した単一の流路に構成される。

　すなわち、冷媒流路４０ａは、８本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｂは、６本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｃは、６本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｄは、６本の伝熱管２５を用いて繋がる。冷媒流路４０ｅは、６本の伝熱管２５を用いて繋がる。このように、５つの冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、前部熱交換部２１と後部熱交換部２２とにわたる経路として形成される。

　なお、この変形例のように、４本以上であるＮ本に分配された冷媒流路においても、本発明の同様な効果が得られる。

＜実施の形態３の効果＞
　実施の形態３によれば、室内熱交換器２０は、前部熱交換部２１を有する。室内熱交換器２０は、後部熱交換部２２を有する。複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、前部熱交換部２１と後部熱交換部２２とにわたる経路として形成される。

　この構成によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、前部熱交換部２１と後部熱交換部２２とにわたる経路として形成される。ここで、後部熱交換部２２では、室内熱交換器２０の端部をクロスフロー型ファン７に対して仕切る仕切り部３１が設けられ、空気流が迂回する必要があり、風量が少なく、熱負荷が小さい。このとき、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、どれも必ず後部熱交換部２２を流通する。それにより、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれにおける熱負荷が等しくなるように経路長が設定できる。したがって、熱負荷バランスがより良好にとれる。

　実施の形態３によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅを前部熱交換部２１に設けるとともに冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを後部熱交換部２２に設ける。

　この構成によれば、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅを前部熱交換部２１に設けるとともに冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを後部熱交換部２２に設ける。ここで、後部熱交換部２２では、室内熱交換器２０の端部をクロスフロー型ファン７に対して仕切る仕切り部３１が設けられ、空気流が迂回する必要があり、風量が少なく、熱負荷が小さい。このとき、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、どれも必ず冷房運転時の冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを後部熱交換部２２に設ける。そのため、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれの出口冷媒には、過熱度が均等につき易い。それにより、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、冷房運転時の室内熱交換器２０の冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅでのエンタルピーをほぼ等しくできる。また、前部熱交換部２１では、空気流の風量が多く、熱負荷が大きい。このとき、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、どれも必ず暖房運転時の冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを前部熱交換部２１に設ける。そのため、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれの出口冷媒には、過冷却度が均等につき易い。それにより、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、暖房運転時の室内熱交換器２０の冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄでのエンタルピーをほぼ等しくできる。それにより、熱負荷バランスがより良好にとれる。

　また、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、どれも必ず冷房運転時の冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを後部熱交換部２２に設ける。そのため、冷媒不足気味で冷房運転時でも、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれにおける冷媒流れの上流側となり、空気流の風量が大きい前部熱交換部２１では、液冷媒が十分に供給されるため、熱交換に影響が及び難い。これにより、冷房能力の低下が小さくて済む。

　さらに、暖房運転時には、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅである前部熱交換部２１の冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄにて均等に大きな過冷却度がつく。そして、冷房運転時の冷媒出口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅである冷媒入口４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄが後部熱交換部２２に設けられる。このため、暖房運転時には、複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれでは、冷媒流れの上流側となる後部熱交換部２２と下流側となる前部熱交換部２１とにわたって冷媒が凝縮し、出入口冷媒のエンタルピー差が稼ぎ易く、暖房能力が向上し易い。

　実施の形態３によれば、前部熱交換部２１は、主前部熱交換部２１ａを有する。前部熱交換部２１は、主前部熱交換部２１ａの風上側に配置される補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃを有する。複数の冷媒流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅのそれぞれは、冷房運転時の冷媒入口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅを補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃに設ける。

　この構成によれば、暖房運転時に、冷媒出口４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを設ける補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃにて均等に大きな過冷却度がより得られ易くなる。それにより、出入口冷媒のエンタルピー差が稼ぎ易く、暖房能力がより向上し易い。また、暖房運転時に、熱交換容量の大きい主前部熱交換部２１ａが風下側最下部に位置するため、調和空気の十分な加熱が行われる。

　実施の形態３によれば、主前部熱交換部２１ａと補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃとは、空間を隔てて配置される。

　この構成によれば、主前部熱交換部２１ａと補助前部熱交換部２１ｂ、２１ｃとの間にて熱遮断されて伝熱が防止でき、伝熱に起因する熱交換の効率の悪化が防止できる。

　１　圧縮機、２　四方弁、３　室外熱交換器、４　膨張弁、６　室外送風ファン、７　クロスフロー型ファン、８　室外機、９　冷媒配管、１０　室内機、１１　筐体、１２　意匠パネル、１２ａ　前部ケーシング、１２ｂ　後部ケーシング、１３　吸込口、１４　天面格子、１５　エアフィルタ、１６　フロントパネル、１７　吹出口、１８　上下風向板、２０　室内熱交換器、２１　前部熱交換部、２１ａ　主前部熱交換部、２１ｂ、２１ｃ　補助前部熱交換部、２２　後部熱交換部、２２ａ　主後部熱交換部、２２ｂ　補助後部熱交換部、２３　仕切板、２４　フィン、２５　伝熱管、２６ａ　Ｕ字管、２６ｂ　折り返し曲げ部、３０　ドレンパン、３１　仕切り部、３２　ドレンパン、３３　仕切り板、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ　冷媒流路、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ　冷媒入口、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ　冷媒出口、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ　冷媒入口、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ　冷媒出口、５０　分配器、５１　合流部、１００　空気調和装置。

Claims

　並列に配置される複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する複数の伝熱管と、を有する熱交換器であって、
　前記複数の伝熱管は、内部にて冷媒を流通させる複数の冷媒流路を形成し、
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、冷媒入口から冷媒出口まで独立した単一の流路に構成される熱交換器。
　前記複数の冷媒流路のうち、通過する風量が最少となる領域の前記冷媒流路は、他の前記冷媒流路よりも経路が長い請求項１に記載の熱交換器。
　端部に風下側との間を仕切る仕切り部が設けられ、
　前記経路が長い前記冷媒流路は、通過する空気流が前記仕切り部によって迂回させられて風量が最少となる領域に配置される請求項２に記載の熱交換器。
　風上側が外周部側であるとともに風下側が内周部側である山型に構成され、
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、外周部と内周部とにわたる経路として形成される請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記外周部と前記内周部との間に熱交換する前記伝熱管の列数を３列以上に形成され、
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、各列に配置される２つ以上の前記伝熱管を用いて繋がる請求項４に記載の熱交換器。
　前部熱交換部と、後部熱交換部と、を有し、
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、前記前部熱交換部と前記後部熱交換部とにわたる経路として形成される請求項２～５のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、冷房運転時の前記冷媒入口を前記前部熱交換部に設けるとともに前記冷媒出口を前記後部熱交換部に設ける請求項６に記載の熱交換器。
　前記前部熱交換部は、主前部熱交換部と、前記主前部熱交換部の風上側に配置される補助前部熱交換部と、を有し、
　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、冷房運転時の前記冷媒入口を前記補助前部熱交換部に設ける請求項７に記載の熱交換器。
　前記主前部熱交換部と前記補助前部熱交換部とは、空間を隔てて配置される請求項８に記載の熱交換器。
　前記複数の冷媒流路の数は、４つ以上である請求項１～９のいずれか１項に記載の熱交換器。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の熱交換器を備える空気調和装置の室内機。
　１つの冷媒配管から前記複数の冷媒流路の前記冷媒入口に冷媒を分配する分配器と、前記複数の冷媒流路の前記冷媒出口の冷媒を１つの冷媒配管に合流させる合流部と、を備える請求項１１に記載の空気調和装置の室内機。
　請求項１１または１２に記載の空気調和装置の室内機を備える空気調和装置。