特許 5935167 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5935167

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/30 20060101AFI20160602BHJP

   F24F 1/00 20110101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/00 391A

   F24F1/00 391B

   F24F1/00 311

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-161590(P2012-161590)

(22)【出願日】2012年7月20日

(65)【公開番号】特開2014-20718(P2014-20718A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】515294031

【氏名又は名称】ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】米田 広

(72)【発明者】

【氏名】関谷 禎夫

(72)【発明者】

【氏名】山崎 洋

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１９４３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７９６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４３２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １３／３０

Ｆ２４Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも上面に空気吸込口が設けられ、下部に空気吹出口が設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられた貫流ファンと、
前記空気吸込口から前記貫流ファンまでの風路の途中に設けられ、前記貫流ファンの回転軸方向に積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とで構成された熱交換器と、
を備えた室内機を有し、
前記筐体の前記風路は、前記熱交換器の後方に位置する背面側壁面部と、前記空気吹出口と連続して形成され、前記貫流ファンと前記熱交換器との間に配置されるフロントノーズ部およびバックノーズ部と、を備え、
前記熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とで略逆Ｖ字状に構成されるとともに、前記フロントノーズ部および前記バックノーズ部を含めて前記貫流ファンを覆うように配設され、
前記背面側熱交換器は、空気の流れ方向の伝熱管の配列数がそれぞれ一定の背面側主熱交換器および背面側補助熱交換器を有し、前記背面側補助熱交換器が前記背面側主熱交換器の風上側に位置して前記背面側壁面部と離間して配置され、
前記背面側補助熱交換器の下縁部から前記伝熱管の配列方向に対して直交する方向に沿って前記背面側壁面部までの距離をＬ１とし、
前記背面側補助熱交換器と前記背面側壁面部との間の最短距離をＬ２とし、
前記背面側主熱交換器と前記バックノーズ部の先端との間の距離をＬ３としたときに、
０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たしていることを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

少なくとも上面に空気吸込口が設けられ、下部に空気吹出口が設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられた貫流ファンと、
前記空気吸込口から前記貫流ファンまでの風路の途中に設けられ、前記貫流ファンの回転軸方向に積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とで構成された熱交換器と、
を備えた室内機を有し、
前記筐体の前記風路は、前記熱交換器の後方に位置する背面側壁面部と、前記空気吹出口と連続して形成され、前記貫流ファンと前記熱交換器との間に配置されるフロントノーズ部およびバックノーズ部と、を備え、
前記熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とで略逆Ｖ字状に構成されるとともに、前記フロントノーズ部および前記バックノーズ部を含めて前記貫流ファンを覆うように配設され、
前記背面側熱交換器は、空気の流れ方向の伝熱管の配列数が一定の第１熱交換部と、前記第１熱交換部の風下側を基準に前記背面側壁面部に近い側に位置して前記第１熱交換部の伝熱管の配列数よりも少ない配列数の第２熱交換部と、を備え、
前記第２熱交換部の風上側の前記第１熱交換部の下縁部から前記伝熱管の配列方向に対して直交する方向に沿って前記背面側壁面部までの距離をＬ１とし、
前記第１熱交換部と前記背面側壁面部との間の最短距離をＬ２とし、
前記背面側熱交換器と前記バックノーズ部の先端との間の距離をＬ３としたときに、
０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たしていることを特徴とする空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の空気調和機は、室内機の側面断面の例として、例えば特許文献１に示すものがある。この発明では、貫流ファンの周りに、熱交換器が略逆Ｖ字状に配設されており、背面側の熱交換器は、空気の流れ方向の伝熱管の配列数が２列の熱交換器（以下、背面側主熱交換器という）と、空気の流れ方向の伝熱管の配列数が１列の熱交換器（以下、背面側補助熱交換器という）とで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１２７８７５号公報（図２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機では、背面側補助熱交換器が背面側主熱交換器よりも空気の流れに直交する方向の長さが異なるため、それらを組み合わせた背面側の熱交換器は、背面側主熱交換器と背面側補助熱交換器とが重なる通風抵抗の大きい部分と背面側主熱交換器のみの通風抵抗の小さい部分が存在する。このため、背面側の熱交換器の通風抵抗が不均一となり、熱交換器を通過する空気の風速分布に偏りが生じ、熱交換性能の低下や、騒音の増大などの性能低下を引き起こす可能性がある。

【0005】

図８は、通風抵抗の不均一とそれに伴う風速分布の不均一を示す説明図であり、背面側主熱交換器１２１と、背面側補助熱交換器１２２とを、２つの平行な流路壁面１２６で構成された流路内に設置した場合の単純化モデルである。なお、図中の太実線の矢印は、空気の流線を示している。図８に示すように、背面側の熱交換器では、背面側補助熱交換器１２２が背面側主熱交換器１２１の風上側の一部にのみ設置されているため、通風抵抗の大きな部分と、通風抵抗の小さな部分とが存在することになる。一般的に、空気は通風抵抗の小さな部分の方が流れ易いため、図中に示すとおり、流線が密になっている部分、すなわち風速が大きい部分と、流線が疎になっている部分、すなわち風速が小さい部分が発生する。つまり、風速分布が偏ることになる。

【0006】

図９は、通風抵抗の不均一を改善して風速分布を改善する第１参考図である。図９では、風速分布の偏りを低減するための方法を示し、図８において、背面側主熱交換器１２１の風上側の、背面側補助熱交換器１２２が存在しない部分に背面側補助熱交換器１２２と同じ通風抵抗を持つ抵抗体１２７（例えば、スポンジ状のもの）を設置したものである。これにより、背面側主熱交換器１２１と、背面側補助熱交換器１２２と、抵抗体１２７とで構成される系の通風抵抗が一様になり、風速分布の偏りを低減できる。

【0007】

図１０は、通風抵抗の不均一を改善して風速分布を改善する第２参考図である。図１０では、風速分布の偏りを低減するための別の方法を示し、図９の抵抗体１２７に替えて、背面側補助熱交換器１２２が存在しない側の流路壁面１２６の、上流側に突起部１２６ａを設けるとともに下流側に突起部１２６ｂを設け、背面側補助熱交換器１２２が存在しない部分、すなわち図示右側の通風抵抗を大きくすることで、熱交換器を通過する風速分布の偏りを低減するものである。すなわち、図１０では、流路壁面１２６の形状を工夫することで、風速分布の偏りを低減することができる。また、この場合には、図９に示すような抵抗体１２７を追加する必要が無いので、より低コストに風速分布の偏りを低減することができる。

【0008】

しかしながら、図１０に記載の風速分布の偏りを低減する方法では、製造上のバラツキにより、背面側補助熱交換器１２２のフィンの配列ピッチが変化する場合などにおいて、風速分布を安定的に低減できなくなるという問題がある。

【0009】

本発明は、熱交換器内部の風速分布の偏りを低減し、熱交換性能の低下や騒音の増大を防止するとともに、性能のバラツキの小さな空気調和機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、少なくとも上面に空気吸込口が設けられ、下部に空気吹出口が設けられた筐体と、前記筐体内に設けられた貫流ファンと、前記空気吸込口から前記貫流ファンまでの風路の途中に設けられ、前記貫流ファンの回転軸方向に積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とで構成された熱交換器と、を備えた室内機を有し、前記筐体の前記風路は、前記熱交換器の後方に位置する背面側壁面部と、前記空気吹出口と連続して形成され、前記貫流ファンと前記熱交換器との間に配置されるフロントノーズ部およびバックノーズ部と、を備え、前記熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とで略逆Ｖ字状に構成されるとともに、前記フロントノーズ部および前記バックノーズ部を含めて前記貫流ファンを覆うように配設され、前記背面側熱交換器は、空気の流れ方向の伝熱管の配列数がそれぞれ一定の背面側主熱交換器および背面側補助熱交換器を有し、前記背面側補助熱交換器が前記背面側主熱交換器の風上側に位置して前記背面側壁面部と離間して配置され、前記背面側補助熱交換器の下縁部から前記伝熱管の配列方向に対して直交する方向に沿って前記背面側壁面部までの距離をＬ１とし、前記背面側補助熱交換器と前記背面側壁面部との間の最短距離をＬ２とし、前記背面側主熱交換器と前記バックノーズ部の先端との間の距離をＬ３としたときに、０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たしていることを特徴とする。
また本発明は、少なくとも上面に空気吸込口が設けられ、下部に空気吹出口が設けられた筐体と、前記筐体内に設けられた貫流ファンと、前記空気吸込口から前記貫流ファンまでの風路の途中に設けられ、前記貫流ファンの回転軸方向に積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とで構成された熱交換器と、を備えた室内機を有し、前記筐体の前記風路は、前記熱交換器の後方に位置する背面側壁面部と、前記空気吹出口と連続して形成され、前記貫流ファンと前記熱交換器との間に配置されるフロントノーズ部およびバックノーズ部と、を備え、前記熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器とで略逆Ｖ字状に構成されるとともに、前記フロントノーズ部および前記バックノーズ部を含めて前記貫流ファンを覆うように配設され、前記背面側熱交換器は、空気の流れ方向の伝熱管の配列数が一定（略一定）の第１熱交換部と、前記第１熱交換部の風下側を基準に前記背面側壁面部に近い側に位置して前記第１熱交換部の伝熱管の配列数よりも少ない配列数の第２熱交換部と、を備え、前記第２熱交換部の風上側の前記第１熱交換部の下縁部から前記伝熱管の配列方向に対して直交する方向に沿って前記背面側壁面部までの距離をＬ１とし、前記第１熱交換部と前記背面側壁面部との間の最短距離をＬ２とし、前記背面側熱交換器と前記バックノーズ部の先端との間の距離をＬ３としたときに、０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たしていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、熱交換器内部の風速分布の偏りを低減し、熱交換性能の低下や騒音の増大を防止するとともに、性能のバラツキの小さな空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す図である。

【図2】一般的なクロスフィンチューブ型の熱交換器の構造を示す概略図である。

【図3】第１実施形態に係る空気調和機に用いられる室内機を示す側面断面図である。

【図4】第１実施形態に係る背面側熱交換器と筐体との位置関係の詳細を示す要部を拡大した側面断面図である。

【図5】Ｌ３／Ｌ１とＬ２／Ｌ１との関係を示した図である。

【図6】第２実施形態に係る空気調和機に用いられる室内機を示す側面断面図である。

【図7】第２実施形態に係る背面側熱交換器と筐体との位置関係の詳細を示す要部を拡大した側面断面図である。

【図8】通風抵抗の不均一とそれに伴う風速分布の不均一を示す説明図である。

【図9】通風抵抗の不均一を改善して風速分布を改善する第１参考図である。

【図10】通風抵抗の不均一を改善して風速分布を改善する第２参考図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本実施形態について、図面を用いて具体的に説明する。まず、空気調和機１００の全体構成について図１を参照して説明する。

【0014】

図１は、本実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す図である。
本実施形態に係る空気調和機１００は、室外機１と室内機７とが、接続配管４０，４０によって接続されることで構成されている。室外機１は、圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４と、プロペラファン５と、絞り装置６と、を備えている。室内機７は、室内熱交換器８と、貫流ファン９と、を備えている。

【0015】

空気調和機１００において、冷房運転をする場合を例に挙げて、各要素の作用を説明する。冷房運転の場合には、圧縮機２で圧縮された高圧のガス状冷媒は、四方弁３を通って室外熱交換器４に流れ、外気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。液状冷媒は、絞り装置６の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、接続配管４０を通じて室内機７へ流れる。室内機７に入った冷媒は、室内熱交換器８で室内空気の熱を吸熱することで蒸発する。室内熱交換器８で蒸発した冷媒は、接続配管４０を通じて、室外機１へ戻り、四方弁３を通って再び圧縮機２で圧縮される。

【0016】

暖房運転の場合は、四方弁３により、冷媒流路が切り替えられ、圧縮機２で圧縮された高圧のガス状冷媒は、四方弁３および接続配管４０を通って室内機７に流れる。室内機７に入った冷媒は、室内熱交換器８で室内空気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。高圧の液状冷媒は、接続配管４０を通って室外機１に流れる。室外機１に入った高圧の液状冷媒は、絞り装置６の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、室外熱交換器４に流れ、室外空気の熱を吸熱することで蒸発し、ガス状冷媒となる。室外熱交換器４でガス状となった冷媒は、四方弁３を通って再び圧縮機２で圧縮される。

【0017】

図２は、一般的なクロスフィンチューブ型の熱交換器の構造を示す概略図である。本実施形態での熱交換器（図１の室外熱交換器４および室内熱交換器８）は、多数のアルミニウム製のフィン１１を、Ｕ字状に曲げられた銅製の伝熱管１２が貫く構造となっている。

【0018】

フィン１１と伝熱管１２とは、フィン１１に挿入された伝熱管１２を液圧または機械的に拡管することにより密着している。また、伝熱管１２の端部には、他の伝熱管１２の端部と継手部品（リターンベンド）１３を介して溶接などで接続され、冷媒の流路を構成している。

【0019】

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態に係る空気調和機に用いられる室内機を示す側面断面図であり、図４は、第１実施形態に係る背面側熱交換器と筐体との位置関係の詳細を示す要部を拡大した側面断面図である。

【0020】

図３に示すように、室内機７は、室内熱交換器８Ａ、貫流ファン９、筐体１０などで構成されている。

【0021】

筐体１０には、前面に空気吸込口２３が、上面に空気吸込口２４が、下部に空気吹出口２５がそれぞれ設けられている。また、筐体１０内には、貫流ファン９が配設されており、空気吸込口２３，２４から貫流ファン９までの風路の途中にクロスフィンチューブ型の室内熱交換器８Ａが配設されている。なお、図３に示す符号１９は、エアフィルタ（不図示）の枠体を示している。

【0022】

室内熱交換器８Ａは、前面側熱交換器２０と、背面側主熱交換器２１（背面側熱交換器）と、背面側補助熱交換器２２（背面側熱交換器）とで構成されている。また、前面側熱交換器２０と背面側主熱交換器２１は、貫流ファン９をその上部から覆うように略逆Ｖ字状に配設されている。

【0023】

貫流ファン９は、複数枚のファンブレード９ａ（一部のみ図示）と円環状の支持板９ｂとを有し、支持板９ｂにファンブレード９ａが周方向に等間隔に配置されることで構成されている。また、貫流ファン９は、略筒形状を呈し、室内熱交換器８Ａに沿って（図３の紙面垂直方向に沿って）配設されている。なお、貫流ファン９は、モータＭ（図１参照）の駆動力によって、図３において矢印Ｗで示す時計回り方向に回転するように構成されている。

【0024】

筐体１０は、バックケーシング１４およびフロントケーシング１５を備えている。また、筐体１０の前面には、図示しないモータの駆動力によって、フロントパネル１６が空気吸込口２３を開閉するように回動自在に設けられている。また、筐体１０の空気吹出口２５には、風向板１７が空気吹出口２５を図示しないモータの駆動力によって開閉するように回動自在に設けられている。

【0025】

バックケーシング１４は、貫流ファン９の背面側に位置するとともに、空気吹出口２５に連続して形成され、空気の流路壁面としての湾曲面１４ｓを有している。この湾曲面１４ｓは、凹面が前方を向くように配設され、空気吹出口２５の縁部から貫流ファン９に向けて徐々に近づくように湾曲している。

【0026】

また、バックケーシング１４は、湾曲面１４ｓの上端部（先端部）１４ｓ１から、貫流ファン９と室内熱交換器８Ａとの間に突出するバックノーズ部１４ａ（リアガイダともいう）を有している。また、バックノーズ部１４ａの貫流ファン９側の面は、湾曲面１４ｓと面一となるように形成されている。

【0027】

なお、バックノーズ部１４ａは、図示していないが、貫流ファン９の軸方向（紙面垂直方向）に沿って、貫流ファン９の一端から他端まで対向するように延びている。

【0028】

また、バックケーシング１４は、バックノーズ部１４ａの後方に、鉛直方向上方に延びる流路壁面１４ｂ（背面側壁面部）を有している。なお、流路壁面１４ｂの上部は、前方に突出する凸状の流路壁面１４ｂ１となっている。この流路壁面１４ｂ１の裏面側には、室内機７を固定するための据付パネルのフック（図示せず）を掛止するための掛止穴が形成されている。

【0029】

また、バックケーシング１４は、湾曲面１４ｓの上端部１４ｓ１（バックノーズ部１４ａの基端部）と流路壁面１４ｂの下端部との間に、背面側主熱交換器２１の一部が挿入される凹部１４ｃが形成されている。また、凹部１４ｃの底部には、上方に突出して背面側主熱交換器２１の下端部を支持する凸条の支持部１４ｄが形成されている。

【0030】

フロントケーシング１５は、貫流ファン９の前方に位置し、前面側熱交換器２０の下方近傍において、空気の流路壁面として、空気吹出口２５に連続して貫流ファン９に向けて延びる壁面１５ｓを有している。また、フロントケーシング１５の先端１５ｓ１には、略矩形状に曲げ形成されたフロントノーズ部１５ａ（スタビライザともいう）が一体に形成されている。このフロントノーズ部１５ａは、貫流ファン９の軸方向に沿って、貫流ファン９の一端から他端まで対向するように延びている。

【0031】

貫流ファン９は、バックノーズ部１４ａとフロントノーズ部１５ａとで挟まれるように配置されている。すなわち、貫流ファン９は、バックノーズ部１４ａの先端１４ａ１とフロントノーズ部１５ａの先端１５ａ１から、貫流ファン９の略半円部分が突出するように配置されている。

【0032】

室内熱交換器８Ａの前面側熱交換器２０は、貫流ファン９の上方からフロントノーズ部１５ａの先端１５ａ１よりも下方に延び、当該前面側熱交換器２０の下端部２０ａがフロントケーシング１５の上向きの内壁面１５ｓ２に当接するように構成されている。

【0033】

図４に示すように、室内熱交換器８Ａの背面側主熱交換器２１は、側面視略長方形状を呈し、その長手方向が貫流ファン９（図３参照）の上方から下方に向けて流路壁面１４ｂに向けて傾斜し、さらに下端部２１ａが流路壁面１４ｂに接している。また、背面側主熱交換器２１は、矢印Ａで示す空気の流れ方向（配列方向）の伝熱管１２の配列数が３列（３段）となるように構成されている。つまり、３列とは、風上側に位置する１列と、風下側に位置する１列と、これらの中間に位置する１列である。

【0034】

なお、本実施形態では、背面側主熱交換器２１の下端部２１ａの角部が流路壁面１４ｂと平行になるように切り欠かれ、背面側主熱交換器２１が流路壁面１４ｂに面で接するように構成されている。

【0035】

また、背面側主熱交換器２１の下端部２１ａは、凹部１４ｃ内に挿入され、背面側主熱交換器２１の風下側（下流側）の縁部２１ｂとバックノーズ部１４ａとの間に狭隘部Ｓ１が形成されるように構成されている。

【0036】

また、背面側補助熱交換器２２の下縁部２２ａ１は、背面側主熱交換器２１を挟んで、バックノーズ部１４ａの先端１４ａ１と対応する位置に形成されている。

【0037】

図３に戻って、室内熱交換器８Ａが、フロントノーズ部１５ａおよびバックノーズ部１４ａを含めて貫流ファン９を覆い、かつ、前面側熱交換器２０の下端部２０ａおよび背面側主熱交換器２１が筐体１０（内壁面１５ｓ２および流路壁面１４ｂ）に当接するように配設されている。これにより、貫流ファン９を作動させたときに、空気吸込口２３，２４から流入した室内空気が、必ず室内熱交換器８Ａを通り、室内熱交換器８Ａで内部の冷媒と熱交換し、空気吹出口２５から吹き出され、空調機能を実現する。

【0038】

図４に示すように、室内熱交換器８Ａの背面側補助熱交換器２２は、いわゆるサブクーラとして機能するものであり、背面側主熱交換器２１の風上側（空気の流れの上流側）に配設されている。この背面側補助熱交換器２２は、矢印Ａで示す空気の流れ方向の伝熱管１２の配列数が１列となるように構成されている。

【0039】

また、背面側補助熱交換器２２は、背面側主熱交換器２１の長手方向（図３の側面視）よりも短く形成され、背面側主熱交換器２１の風上側の一部に重ねられている。また、背面側補助熱交換器２２は、流路壁面１４ｂから離間している。なお、背面側補助熱交換器２２は、流路壁面１４ｂに近い側の端部（下端部２２ａ）の角部が、流路壁面１４ｂと平行になるように切り欠かれている。

【0040】

このように、背面側補助熱交換器２２と流路壁面１４ｂとは接していないため、これらを通過する空気の経路は、矢印Ａで示す背面側補助熱交換器２２と背面側主熱交換器２１の両方を通過するものと、矢印Ｂで示す背面側主熱交換器２１のみを通過するものが存在する。

【0041】

ところで、第１実施形態では、背面側主熱交換器２１に背面側補助熱交換器２２が存在しない部分の背面側主熱交換器２１の上流側には、流路壁面１４ｂと背面側補助熱交換器２２との間に狭隘部Ｓ２が形成されている。また、背面側主熱交換器２１の下流側には、バックノーズ部１４ａと、背面側主熱交換器２１との間に狭隘部Ｓ１が形成されている。これら２つの狭隘部Ｓ１，Ｓ２は、空気の流れを阻害する通風抵抗になっていると考えられるので、これら２つの狭隘部Ｓ１，Ｓ２の通風抵抗の合計と、背面側補助熱交換器２２の通風抵抗を一致させることにより、背面側主熱交換器２１および背面側補助熱交換器２２を通過する空気（矢印Ａ）の風速分布と、背面側主熱交換器２１のみを通過する空気（矢印Ｂ）の風速分布との偏りを低減できる。

【0042】

そこで、第１実施形態では、背面側主熱交換器２１の上流側の背面側補助熱交換器２２が重ならない部分である、背面側補助熱交換器２２の下縁部２２ａ１から伝熱管１２の配列方向（矢印Ａ，Ｂの方向）に直交する方向に沿って流路壁面１４ｂまでの距離をＬ１とし、背面側主熱交換器２１の上流側の狭隘部Ｓ２の寸法、すなわち、背面側補助熱交換器２２と流路壁面１４ｂとの最短距離をＬ２とし、背面側主熱交換器２１の下流側の狭隘部Ｓ１の寸法、すなわち、背面側主熱交換器２１とバックノーズ部１４ａの先端１４ａ１との間の距離をＬ３としたときに、０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たすように設定したものである。

【0043】

図５は、Ｌ３／Ｌ１とＬ２／Ｌ１との関係を示した図である。図５は、２つの狭隘部Ｓ１，Ｓ２（図４参照）の通風抵抗の合計が、背面側補助熱交換器２２の通風抵抗と一致する条件を、計算により求めたものである。この計算では、伝熱管１２の直径（外径φ）や、フィン１１の配列ピッチＰｆ（隣り合うフィン１１の間隔）について異なる様々な背面側補助熱交換器を適用した場合について行ったものである。なお、この凡例内の数値の単位はｍｍである。また、図５の縦軸は、最短距離Ｌ２を距離Ｌ１で無次元化したものであり、図５の横軸は、距離Ｌ３を距離Ｌ１で無次元化したものである。

【0044】

図５に示す各種の線は、２つの狭隘部Ｓ１，Ｓ２の通風抵抗の合計が、背面側補助熱交換器２２の通風抵抗と一致する場合、すなわち風速分布が低減する条件を示している。図５に示すように、Ｌ３／Ｌ１が０．５５以下の領域では、背面側補助熱交換器２２の仕様によって、最適なＬ２／Ｌ１が大きく異なるが、Ｌ３／Ｌ１が０．５５を超える領域では、最適なＬ２／Ｌ１は約０．４〜０．６の範囲に収斂していることが確認できる。

【0045】

このように、前記距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の関係が、０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）となるように設定することにより、様々な背面側補助熱交換器２２の仕様に対しても安定的に風速分布の偏りを低減できる。よって、空調能力の大小に応じて背面側補助熱交換器２２の伝熱管１２の外径φや、フィン１１の配列ピッチＰｆを変更した場合であっても、風速分布の偏りを安定的に低減できる。また、製造上のバラツキにより、背面側補助熱交換器２２のフィン１１の配列ピッチＰｆを変更する場合などにおいても、安定的に風速分布を低減できる。すなわち、熱交換性能の低下や騒音の増大を防止するとともに、性能のバラツキの小さな空気調和機１００（図１参照）を提供することができる。

【0046】

ちなみに、第１実施形態では、背面側補助熱交換器２２の伝熱管１２の外径φは７ｍｍで、フィン１１の配列ピッチＰｆは１．５ｍｍ、Ｌ２／Ｌ１＝０．４８、Ｌ３／Ｌ１＝０．６２である。このように、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の関係を設定することにより、背面側主熱交換器２１と背面側補助熱交換器２２を流れる空気の風速分布の偏りを低減し、熱交換性能の低下や騒音の増大を防止するとともに、性能のバラツキの小さな空気調和機１００を提供することができる。

【0047】

なお、図５において、背面側補助熱交換器２２の伝熱管１２の外径φが７ｍｍで、フィン１１の配列ピッチＰｆが１．５ｍｍの場合、Ｌ３／Ｌ１を０．４５としたときには、Ｌ２の値をかなり大きな値に設定しなければならなくなる。

【0048】

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る空気調和機に用いられる室内機を示す側面断面図であり、図７は、第２実施形態に係る背面側熱交換器と筐体との位置関係の詳細を示す図６の一部を拡大した側面断面図である。

【0049】

図６に示すように、第２実施形態は、第１実施形態の室内熱交換器８Ａに替えて室内熱交換器８Ｂとしたものである。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。室内熱交換器８Ｂは、前面側熱交換器２０と、背面側熱交換器３１とで構成されている。

【0050】

図７に示すように、背面側熱交換器３１は、空気の流れ方向（矢印Ａ、配列方向）の伝熱管１２の配列数が４列の第１熱交換部３１Ａと、第１熱交換部３１Ａの風下側（下流側）を基準にして流路壁面１４ｂに近い側に位置して第１熱交換部３１Ａの伝熱管１２の配列数よりも少ない配列数の第２熱交換部３１Ｂと、を備えている。このように構成することにより、第１実施形態では、背面側主熱交換器２１（図４参照）と背面側補助熱交換器２２（図４参照）とを別個に形成して組み付けていたものを、第２実施形態では、両者を一体に構成することで、空気調和機１００（図１参照）の製造工程を簡略化できる。

【0051】

すなわち、第１熱交換部３１Ａの伝熱管１２の配列数は、４列となるように設定され、第２熱交換部３１Ｂの伝熱管１２の配列数は、３列となるように設定され、第２熱交換部３１Ｂの配列数が第１熱交換部３１Ａの配列数よりも少なくなるように構成されている。

【0052】

また、背面側熱交換器３１は、第１熱交換部３１Ａから第２熱交換部３１Ｂにかけて風上側の位置が空間的に低くなる部分、すなわち、空気の流れ方向の伝熱管１２の配列数が４列から３列に変化する部分を有する。よって、第２実施形態の場合においても第１実施形態と同様に、背面側熱交換器３１には、矢印Ａで示す方向に空気が流れる通風抵抗の大きな部分と、矢印Ｂで示す方向に空気が流れる通風抵抗の小さな部分とが存在する。このため、背面側熱交換器３１のみで考えれば、第１実施形態で説明した場合と同様に、背面側熱交換器３１を通過する空気の風速が不均一となる可能性がある。

【0053】

そこで、第２実施形態では、この風速の不均一を低減するため、背面側熱交換器３１の伝熱管１２の配列数が少なくなっている部分、すなわち伝熱管１２の配列数が３列の部分において風上側に突出する第１熱交換部３１Ａの下縁部３１ａから空気の流れ方向（矢印Ｂ）に直交する方向に沿って流路壁面１４ｂまでの距離Ｌ１、背面側熱交換器３１の、空気の流れ方向（矢印Ａ）の伝熱管１２の配列数が多い部分、すなわち伝熱管１２の配列数が４列の部分と、流路壁面１４ｂとの最短距離Ｌ２、背面側熱交換器３１と、バックノーズ部１４ａの先端１４ａ１との距離Ｌ３の関係が、０．４＜（Ｌ２／Ｌ１）＜０．６、かつ、０．５５＜（Ｌ３／Ｌ１）の関係を満たすように構成されている。具体的にはＬ２／Ｌ１＝０．４８、Ｌ３／Ｌ１＝０．６９となっている。

【0054】

これにより、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、背面側熱交換器３１を流れる空気の風速分布の偏りが低減され、熱交換性能の低下や騒音の増大を防止するとともに、性能のバラツキの小さな空気調和機１００（図１参照）を提供することが可能になる。

【符号の説明】

【0055】

１ 室外機
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 室外熱交換器
５ プロペラファン
６ 絞り装置
７ 室内機
８，８Ａ，８Ｂ 室内熱交換器
９ 貫流ファン
１０ 筐体
１１ フィン
１２ 伝熱管
１３ 継手部品
１４ バックケーシング
１４ａ バックノーズ部
１４ａ１ 先端
１４ｂ 流路壁面（背面側壁面部）
１５ フロントケーシング
１５ａ フロントノーズ部
２０ 前面側熱交換器
２１ 背面側主熱交換器（背面側熱交換器）
２１ａ 下端部
２１ｂ 風下側の縁部
２２ 背面側補助熱交換器（背面側熱交換器）
２２ａ１ 下縁部
２３，２４ 空気吸込口
２５ 空気吹出口
３１ 背面側熱交換器
３１ａ 下縁部
３１Ａ 第１熱交換部
３１Ｂ 第２熱交換部
４０ 接続配管
１００ 空気調和機
Ｓ１，Ｓ２ 狭隘部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】