空気調和機の室外機
【課題】大きな熱交換面積を比較的容易に得ることができると共に、液化された冷媒の流速を低下させず、効率的に過冷却を促進できる高性能な空気調和機の室外機を提供する。
【解決手段】室外機１０は、平面形状略矩形の筐体１０ａの背面に背面吸気口１２が形成され、一方の側面には側面吸気口１２ａが形成され、正面には排気口１１が形成されている。背面吸気口１２と側面吸気口１２ａの内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続する。背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、この複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成される。
【解決手段】室外機１０は、平面形状略矩形の筐体１０ａの背面に背面吸気口１２が形成され、一方の側面には側面吸気口１２ａが形成され、正面には排気口１１が形成されている。背面吸気口１２と側面吸気口１２ａの内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続する。背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、この複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機にはセパレート型と呼ばれるものがある。それは室外機と室内機により構成され、室外機は圧縮機、四方弁、膨張弁、室外側熱交換器、室外側送風機などを含み、室内機は室内側熱交換器、室内側送風機などを含む。室外側熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。室内側熱交換器は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。
【０００３】
冷凍サイクルとしてヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の基本的構成を図１０に示す。ヒートポンプサイクル１は、圧縮機２、四方弁３、室外側の熱交換器４、減圧膨張装置５、及び室内側の熱交換器６をループ状に接続したものである。圧縮機２、四方弁３、熱交換器４、及び減圧膨張装置５は室外機の筐体に収容され、熱交換器６は室内機の筐体に収容される。熱交換器４には室外側の送風機７が組み合わせられ、熱交換器６には室内側の送風機８が組み合わせられる。送風機７は多くの場合プロペラファンで構成され、送風機８は多くの場合クロスフローファンで構成される。
【０００４】
図１０は暖房運転時の状態を示す。この時は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室内側の熱交換器６に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器６を出た冷媒は減圧膨張装置５から室外側の熱交換器４に入ってそこで膨張し、室外空気から熱を取り込んだ後、圧縮機２に戻る。室内側の送風機８によって生成された気流が熱交換器６からの放熱を促進し、室外側の送風機７によって生成された気流が熱交換器４の吸熱を促進する。
【０００５】
図１１は冷房運転時あるいは除霜運転時の状態を示す。この時は暖房運転時と冷媒の流れが逆になる。すなわち、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外側の熱交換器４に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器４を出た冷媒は減圧膨張装置５から室内側の熱交換器６に入ってそこで膨張し、室内空気から熱を取り込んだ後、圧縮機２に戻る。室外側の送風機７によって生成された気流が熱交換器４からの放熱を促進し、室内側の送風機８によって生成された気流が熱交換器６の吸熱を促進する。
【０００６】
上記のようなセパレート型空気調和機の室外機は、全体形状としては直方体であり、平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体内に、各種機能部品を収容しているのが通例である。従来の室外機の構成例を図１２に示す。
【０００７】
図１２の室外機１０は平面形状略矩形の板金製筐体１０ａを備え、筐体１０ａの長辺側を正面１０Ｆ及び背面１０Ｂとし、短辺側を左側面１０Ｌ及び右側面１０Ｒとしている。正面１０Ｆには排気口１１が形成され、背面１０Ｂには背面吸気口１２が形成される。排気口１１は複数の水平なスリット状開口の集合からなり、背面吸気口１２は格子状の開口からなる。正面１０Ｆ、背面１０Ｂ、左側面１０Ｌ、右側面１０Ｒの４面の板金部材に図示しない天板と底板が加わって六面体形状の筐体１０ａが形成される。
【０００８】
筐体１０ａの内部には、背面吸気口１２のすぐ内側に室外側の熱交換器４が配置される。熱交換器４と室外空気との間で強制的に熱交換を行わせるため、熱交換器４と排気口１１の間に室外側の送風機７が配置される。送風機７は電動機７ａにプロペラファン７ｂを組み合わせたものである。送風効率向上のため、筐体１０ａの正面１０Ｆの内面にはプロペラファン７ｂを囲むベルマウス１３が取り付けられる。筐体１０ａの右側面１０Ｒの内側の空間は背面吸気口１２から排気口１１へと流れる空気流から隔壁１４で隔離されており、ここに圧縮機２が収容されている。
【０００９】
熱交換器４としては、フィンアンドチューブタイプ、パラレルフロータイプ、サーペンタインタイプといった種類のものが用いられる。フィンアンドチューブタイプは、多数の平行するフィンを１本のチューブが蛇行しつつ貫通する形のものである。パラレルフロータイプは、２本のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したものである。サーペンタインタイプは、２本のヘッダパイプの間に偏平チューブを配置するところまではパラレルフロータイプと同じであるが、偏平チューブの数が１本であり、この１本の偏平チューブを蛇行させ、蛇行する偏平チューブの間にコルゲートフィン等のフィンを配置したものである。
【００１０】
図１２の構成例では筐体１０ａの背面側のみに熱交換器４が存在するが、熱交換面積を大きくとるため、筐体１０ａの側面側にも熱交換器を配置することがある。そのようにした構成例を図１３に示す。図１３の構成例では左側面１０Ｌに側面吸気口１２ａを形成し、そのすぐ内側に側面側熱交換器４ａを配置している。「側面側熱交換器」との対比のため、熱交換器４を以後「背面側熱交換器」と呼称する。
【００１１】
背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａを同一面に並べて描いたのが図１４である。背面側熱交換器４はパラレルフローのダウンフロータイプである。背面側熱交換器４は、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２の間に垂直な偏平チューブ２３を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３同士の間にコルゲートフィン２４を配置したものである。偏平チューブ２３はアルミニウム等熱伝導の良い金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路が形成されている。偏平チューブ２３は押出成型方向を垂直にする形で配置されるので、冷媒通路の冷媒流通方向も垂直になる。冷媒通路の一構成例では、断面形状及び断面面積の等しいものが図１４の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ２３はハーモニカのような断面を呈する。各冷媒通路は上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２の内部に連通する。
【００１２】
上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２と偏平チューブ２３、及び偏平チューブ２３とコルゲートフィン２４はそれぞれロウ付けまたは溶着により固定される。偏平チューブ２３の他、上部ヘッダパイプ２１、下部ヘッダパイプ２２、及びコルゲートフィン２４もアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。
【００１３】
側面側熱交換器４ａも背面側熱交換器４と同じくパラレルフローのダウンフロータイプであるが、背面側熱交換器４よりも横幅が狭い。側面側熱交換器４ａは、上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａを互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａの間に垂直な偏平チューブ２３ａを所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ同士の間にコルゲートフィン２４ａを配置したものである。偏平チューブ２３ａはアルミニウム等熱伝導の良い金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路が形成されている。偏平チューブ２３ａは押出成型方向を垂直にする形で配置されるので、冷媒通路の冷媒流通方向も垂直になる。冷媒通路の一構成例では、断面形状及び断面面積の等しいものが図１４の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ２３ａはハーモニカのような断面を呈する。各冷媒通路は上部ヘッダパイプ２１ａ及び下部ヘッダパイプ２２ａの内部に連通する。
【００１４】
上部ヘッダパイプ２１ａ及び下部ヘッダパイプ２２ａと偏平チューブ２３ａ、及び偏平チューブ２３ａとコルゲートフィン２４ａはそれぞれロウ付けまたは溶着により固定される。偏平チューブ２３ａの他、上部ヘッダパイプ２１ａ、下部ヘッダパイプ２２ａ、及びコルゲートフィン２４ａもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。
【００１５】
側面側熱交換器４ａの偏平チューブ２３ａの本数は、背面側熱交換器４の偏平チューブ２３の本数より少ない。そのため、偏平チューブ２３ａの冷媒通路面積の総和である側面側熱交換器４ａの冷媒流路断面積は背面側熱交換器４に比べて小さくなる。
【００１６】
背面側熱交換器４の上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２には、同じ側の一端に冷媒配管２５、２６が接続される。上部ヘッダパイプ２１の他端は冷媒配管２５ａを通じて側面側熱交換器４ａの上部ヘッダパイプ２１ａの一端に接続され、下部ヘッダパイプ２２の他端は冷媒配管２６ａを通じて側面側熱交換器４ａの下部ヘッダパイプ２２ａの一端に接続される。上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａの他端は行き止まりになっている。背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａは並列接続の関係にある。
【００１７】
冷媒配管２５、２６は、背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの両方に冷媒を送り込み、また背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの両方から冷媒を受け取るものである。冷房運転時には冷媒配管２５から少なくとも一部がガス状となった高温高圧の冷媒が流入する。その冷媒は背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散し、凝縮して液状になる。暖房運転時には冷媒配管２６から冷媒が流入し、背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの冷媒通路を上昇するうちに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。
【００１８】
送風機７を運転すると背面吸気口１２と側面吸気口１２ａから室外空気が流入する。背面吸気口１２から流入した室外空気は背面側熱交換器４との間で熱交換を行い、側面吸気口１２ａから流入した室外空気は側面側熱交換器４ａとの間で熱交換を行った後、送風機７に吸い込まれ、排気口１１から排出される。
【００１９】
上記の背面側熱交換器と側面側熱交換器の組み合わせのように、２面の熱交換器を直角に配置した熱交換器の例を特許文献１から特許文献３に見ることができる。
【００２０】
特許文献１に記載された熱交換器は、パラレルフローのサイドフロータイプの熱交換器を、偏平チューブを折り曲げて直角にし、コンパクト化を図っている。
【００２１】
特許文献２に記載された熱交換器は、パラレルフローのダウンフロータイプの熱交換器を、ヘッダパイプを折り曲げて直角にしている。
【００２２】
特許文献３に記載された熱交換器は、パラレルフローのダウンフロータイプの熱交換器を２個、一方は幅の広い主コア、他方は幅の狭い従コアとして、互いに直角に配置している。主コアと従コアにおける冷媒の流れ方は、図１３における背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａへの冷媒の流れ方と同じである。
【００２３】
熱交換器の熱交換面積を増大するため、複数の熱交換器を気流方向に整列させ、複数列にして配置することもある。特許文献４にはパラレルフロータイプの熱交換器を複数列で配置した構成が記載されている。特許文献５には複数の帯板状チューブエレメントを厚さ方向に積層した構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−４５８６２号公報
【特許文献２】特開２００５−９０８０６号公報
【特許文献３】特開平１０−１６０３８２号公報
【特許文献４】特開２００２−１３８４０号公報
【特許文献５】特開２００１−１０８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
室外機の筐体内スペースを有効活用するため、筐体の側面側にも熱交換器を配置する場合、特許文献１や特許文献２に記載のもののように熱交換器を曲げ加工して側面側熱交換器を形成するのは、一歩間違えると偏平チューブやヘッダパイプが破れる危険性があり、加工が難しい。また、サイドフロータイプの熱交換器は排水性が悪く、蒸発器としては使用困難である。特許文献３に記載のもののように独立した２個の熱交換器を直角に配置する構成では、特許文献１や特許文献２に記載のものが抱えているような問題は少ない。但し特許文献３記載の構成の場合、背面側熱交換器の偏平チューブと側面側熱交換器の偏平チューブは並列関係にあり、背面側熱交換器だけの場合に比べ熱交換面積が拡大されたとは言うものの、冷媒流路断面積は大きいままで一定しており、冷媒が気体から徐々に液化して比容積が小さくなって行くにつれ冷媒の流速が低下し、これが熱伝達率の低下をもたらし、その結果、熱交換器全体の性能が低下することがある。このように、単に熱交換面積を拡大したというだけでは、冷媒を効率的に過冷却することに結びつくものではなく、熱交換面積の拡大に見合う性能向上を実現するには至らなかった。
【００２５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、大きな熱交換面積を比較的容易に得ることができるとともに、液化された冷媒の流速を低下させず、効率的に過冷却を促進できる高性能な空気調和機の室外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】
【００２６】
上記目的を達成するために本発明は、平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体の中に、圧縮機、熱交換器、及び送風機を収容する空気調和機の室外機において、前記筐体には、背面と一方の側面に背面吸気口と側面吸気口を、正面に排気口を、それぞれ形成し、前記排気口の内側には当該排気口を通じて筐体内の空気を排出する送風機を配置し、前記背面吸気口と側面吸気口の内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続されているとともに、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されることを特徴としている。
【００２７】
側面側熱交換器の流路面積は背面側熱交換器の流路面積に比べ必然的に小さくなる。これらの熱交換器を凝縮器として用いる場合、ガス状態の冷媒は相対的に流路面積の大きい背面側熱交換器を通る間に速やかに凝縮せしめられ、凝縮した液状冷媒は、背面側熱交換器よりも流路面積の小さい側面側熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされるから、過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口から吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。
【００２８】
さらに、背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されるものとしたから、背面側熱交換器または側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機としての熱交換能力を高めることができる。
【００２９】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、凝縮時、冷媒が風下側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出し、次いで隣接の風上側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出する冷媒回路が構成されていることが好ましい。
【００３０】
このような構成にすれば、凝縮した冷媒が重力に逆らうことなく下の方へ流れるという形を無理なく作り出すことができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００３１】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士が一体化されていることが好ましい。
【００３２】
このような構成にすれば、熱交換器の構造を堅牢化することができる。
【００３３】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、前記背面側熱交換器から前記側面側熱交換器を経る冷媒回路において、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小であることが好ましい。
【００３４】
このような構成にすれば、凝縮した液状冷媒は、順次冷媒流路断面積が小さくなって行く複数の熱交換器を通る間に過冷却状態とされるから、冷媒流速の低下を抑制でき、過冷却化を効率的に進めることができる。
【００３５】
上記構成の空気調和機の室外機において、前記背面側熱交換器と前記側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置することが好ましい。
【００３６】
このような構成にすれば、蒸発器として使用する際に、側面側熱交換器を通過し気化が進んだ気液二相の冷媒を、気体と液体に分離し、液体が背面側熱交換器を通過するものとすることにより、冷媒の分流が改善され、熱交換効率を高めることができる。
【００３７】
上記構成の空気調和機の室外機において、前記背面側熱交換器は前記筐体の底板との間に所定の間隙を置いて配置されるものであり、凝縮時に前記側面側熱交換器から流出した冷媒が流れる冷媒配管は、前記間隙を通り抜ける気流を横切る形で配置されていることが好ましい。
【００３８】
このような構成にすれば、背面側熱交換器と筐体底板との間隙を通り抜ける気流と、凝縮時に側面側熱交換器から流出した冷媒との間で熱交換を行うことができるので、さらに過冷却を促進することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によると、背面側熱交換器に加え側面側熱交換器を設けることにより、室外機の筐体内スペースを有効活用し熱交換面積を拡大した上で、凝縮時にはガス状態の冷媒が相対的に流路面積の大きい背面側熱交換器で速やかに凝縮せしめられてから相対的に流路面積の小さい側面側熱交換器に入るようにしたから、側面側熱交換器で冷媒流速を低下させず過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口から吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。そして背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されるものとしたから、背面側熱交換器または側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機としての熱交換能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下本発明の第１実施形態を図１から図３に基づき説明する。図１は空気調和機の室外機の概略構成を示す模型的水平断面図、図２は熱交換器の展開図、図３は図２と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。なお実施形態の構造は多くの部分が図１３及び図１４に示す従来構造と共通する。そこで、説明の重複を避けるため、図１３及び図１４の従来構造と共通する構成要素には図１３及び図１４で用いたのと同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００４１】
実施形態の背面側熱交換器と側面側熱交換器は、従来構造と同じくパラレルフローのダウンフロータイプである。但し背面側熱交換器と側面側熱交換器は従来構造のように並列にではなく直列に接続される。そして背面側熱交換器と側面側熱交換器は、それぞれ、気流方向に整列する２個ずつの熱交換器により構成される。すなわち背面側熱交換器は風下側に位置する第１背面側熱交換器４−１と風上側に位置する第２背面側熱交換器４−２により構成され、側面側熱交換器は風下側に位置する第１側面側熱交換器４ａ−１と風上側に位置する第２側面側熱交換器４ａ−２により構成される。そしてこれら計４個の熱交換器は図２に示す構造を備え、図２に示すように相互間の冷媒回路が構成される。大まかに言えば、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は直列接続の関係にあり、第２側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２も直列接続の関係にある。
【００４２】
第１背面側熱交換器４−１は図１３の背面側熱交換器４と基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１−１と下部ヘッダパイプ２２−１を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１−１と下部ヘッダパイプ２２−１の間に垂直な偏平チューブ２３−１を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３−１同士の間にコルゲートフィン２４−１を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１−１には冷媒配管２５が接続される。冷媒配管２５は１本のパイプが途中で２本に分かれ、上部ヘッダパイプ２１−１の両端に１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２−１に対してはその両端に冷媒配管２７が１本ずつ接続されている。
【００４３】
第１背面側熱交換器４−１を蒸発器として使用する際には、下部ヘッダパイプ２２−１から冷媒が流入し上部ヘッダパイプ２１−１から冷媒が流出する冷媒回路の構成となる。この場合、下部ヘッダパイプ２２−１の一端からのみ冷媒が流入し、その冷媒が上部ヘッダパイプ２１−１の一端からのみ流出する構成であると、偏平チューブ２３−１の本数が多い場合や、運転条件によっては、各偏平チューブ２３−１を流れる冷媒量にかなりの差が生じる。いわゆる「分流」が悪い状態となる。本実施形態の構成のように下部ヘッダパイプ２２−１の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１−１の両端から冷媒が流出する構成とすれば、分流が改善される。
【００４４】
第２背面側熱交換器４−２も図１３の背面側熱交換器４と基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１−２と下部ヘッダパイプ２２−２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１−２と下部ヘッダパイプ２２−２の間に垂直な偏平チューブ２３−２を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３−２同士の間にコルゲートフィン２４−２を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１−２の両端に冷媒配管２７が１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２−２に対してはその両端に冷媒配管２８が１本ずつ接続される。第２背面側熱交換器４−２を蒸発器として使用する場合、第１背面側熱交換器４−１と同様、下部ヘッダパイプ２２−２の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１−２の両端から冷媒が流出する構成なので、分流が改善される。
【００４５】
第１側面側熱交換器４ａ−１は図１４の側面側熱交換器４ａと基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１ａ−１と下部ヘッダパイプ２２ａ−１を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａ−１と下部ヘッダパイプ２２ａ−１の間に垂直な偏平チューブ２３ａ−１を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ−１同士の間にコルゲートフィン２４ａ−１を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端には冷媒配管２８が１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２ａ−１に対してはその両端に冷媒配管２９が１本ずつ接続される。第１側面側熱交換器４ａ−１を蒸発器として使用する場合、第１背面側熱交換器４−１と同様、下部ヘッダパイプ２２ａ−１の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端から冷媒が流出する構成なので、分流が改善される。
【００４６】
冷媒配管２７や冷媒配管２８と異なり、冷媒配管２９は２本に分かれたままで第２側面側熱交換器４ａ−２の方へ向かうということをしない。途中で１本に統合される。
【００４７】
第２側面側熱交換器４ａ−２も図１４の側面側熱交換器４ａと基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１ａ−２と下部ヘッダパイプ２２ａ−２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａ−２と下部ヘッダパイプ２２ａ−２の間に垂直な偏平チューブ２３ａ−２を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ−２同士の間にコルゲートフィン２４ａ−２を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１ａ−２の左端（図２における左端をいう。以後「左端」「右端」というときは、図２における左端または右端を意味するものとする）に、前述の通り１本に統合された冷媒配管２９が接続される。下部ヘッダパイプ２２ａ−２には、右端に冷媒配管３０が接続される。
【００４８】
上部ヘッダパイプ２１ａ−２の内部には、左端から所定距離隔たった位置に隔壁３１ａが形成される。下部ヘッダパイプ２２ａ−２の内部にも、左端から所定距離隔たった位置に隔壁３１ｂが形成される。隔壁３１ｂは隔壁３１ａよりもさらに右に寄った位置にあり、その結果、第２側面側熱交換器４ａ−２は３個の区間に区分されることになる。すなわち、左端から隔壁３１ａまでの第１区間４ａ−２Ａと、隔壁３１ａから隔壁３１ｂまでの第２区間４ａ−２Ｂと、隔壁３１ｂから右端までの第３区間４ａ−２Ｃである。
【００４９】
このように、冷房運転時あるいは除霜運転時（すなわち、室外側熱交換器を凝縮器として使用する場合）には冷媒配管２５から第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１に少なくとも一部がガス状となった高温高圧の冷媒が流入する。冷媒は偏平チューブ２３−１の冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散し、少なくとも一部は凝縮する。第１背面側熱交換器４−１を通過した冷媒は冷媒配管２７を通じて第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２に流入する。冷媒は偏平チューブ２３−２の冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散して凝縮し、さらに液状化が進む。
【００５０】
第２背面側熱交換器４−２を通過した冷媒は冷媒配管２８を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１に流入する。冷媒は偏平チューブ２３ａ−１の冷媒通路を下降する間に再度室外空気に熱を放散する。第１側面側熱交換器４ａ−１を通過した冷媒は冷媒配管２９を通じて第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入する。
【００５１】
第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入した冷媒は、第１区間４ａ−２Ａに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達する。冷媒はその後第２区間４ａ−２Ｂに移り、第２区間４ａ−２Ｂに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を上昇して上部ヘッダパイプ２１ａ−２に達する。冷媒はその後第３区間４ａ−２Ｃに移り、第３区間４ａ−２Ｃに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達する。このようにして下降と上昇を繰り返す間に冷媒は室外空気に熱を放散するから、冷媒を容易に過冷却に至らせることができる。第３区間４ａ−２Ｃを下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達した冷媒は冷媒配管３０を通じて流出し、室内機に送られる。
【００５２】
このように、ガス状冷媒は側面側熱交換器に比べ流路面積の大きい背面側熱交換器を通る間に速やかに凝縮せしめられ、凝縮した液状冷媒は、背面側熱交換器よりも流路面積の小さい側面側熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされるから、過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口１２ａから吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。
【００５３】
そして、背面側熱交換器は風下側の第１背面側熱交換器４−１と風上側の第２背面側熱交換器４−２を気流方向に整列させて構成した上、凝縮時に第１背面側熱交換器４−１から第２背面側熱交換器４−２へと流れる冷媒回路を形成し、側面側熱交換器は風下側の第１側面側熱交換器４ａ−１と風上側の第２側面側熱交換器４ａ−２を気流方向に整列させて構成した上、凝縮時に第１側面側熱交換器４ａ−１から第２側面側熱交換器４ａ−２へと流れる冷媒回路を形成したものであるから、背面側熱交換器と側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機１０の熱交換能力を高めることができる。
【００５４】
背面側熱交換器にあっては、凝縮時、風下側の第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１に冷媒が流入して下部ヘッダパイプ２２−１から流出し、次いで風上側の第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２に流入して下部ヘッダパイプ２２−２から流出する。側面側熱交換器にあっては、凝縮時、風下側の第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１に冷媒が流入して下部ヘッダパイプ２２ａ−１から流出し、次いで風上側の第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入して下部ヘッダパイプ２２ａ−２から流出する。これにより、凝縮した冷媒が下の方へ流れるという形を無理なく作り出すことができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００５５】
暖房運転時には図３に示すように冷媒配管３０から第２側面側熱交換器４ａ−２の下部ヘッダパイプ２２ａ−２に冷媒が流入する。冷媒は第３区間４ａ−２Ｃから第２区間４ａ−２Ｂ、第１区間４ａ−２Ａと流れる間に室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１ａ−２から冷媒配管２９を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２ａ−１から上部ヘッダパイプ２１ａ−１へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１ａ−１から冷媒配管２８を通じて第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２−２から上部ヘッダパイプ２１−２へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１−２から冷媒配管２７を通じて第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２−１から上部ヘッダパイプ２１−１へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。
【００５６】
第１実施形態の構成では、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は同一形状であって冷媒流路断面積が等しく、第１側面側熱交換器４ａ−１は第１背面側熱交換器４−１及び第２背面側熱交換器４−２よりも冷媒流路断面積が小さく、第２側面側熱交換器４ａ−２は第１側面側熱交換器４ａ−２と外形寸法は同じであるが３区間に区切られているため第１側面側熱交換器４ａ−１よりも冷媒流路断面積が小さくなっている。第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２を比較すると、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小さくなっている。このため、凝縮した液状冷媒は、順次冷媒流路断面積が小さくなって行く複数の熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされることとなり、過冷却化を効率的に進めることができる。第２背面側熱交換器４−２の冷媒流路断面積を第１背面側熱交換器４−１の冷媒流路断面積よりも小さくし、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の段階から冷媒流路断面積に差をつけておいてもよい。
【００５７】
第１実施形態では背面側熱交換器も側面側熱交換器も気流方向に整列する複数ずつの熱交換器により構成したが、これに限定されるものではない。背面側熱交換器と側面側熱交換器の一方のみ複数の熱交換器で構成し、他方は単一の熱交換器としてもよい。また「複数」も「２」に限定されるものではない。３個以上の熱交換器を整列させる構成であってもよい。
【００５８】
続いて本発明の第２実施形態を図４及び図５に基づき説明する。図４は熱交換器の展開図、図５は図４と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。
【００５９】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは熱交換器間の冷媒回路の構成である。すなわち、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に対し、その両端に冷媒配管２８が１本ずつ接続されるのでなく、中央に１本の冷媒配管２８が接続されている。冷媒配管２８は途中で２本に分かれ、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端に１本ずつ接続される。第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１に対しても、その両端に冷媒配管２９が１本ずつ接続されるのでなく、中央に１本の冷媒配管２９が接続されている。
【００６０】
冷房運転時あるいは除霜運転時には、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に下降した冷媒は、図４に示すように下部ヘッダパイプ２２−２の中央から１本の冷媒配管２８を通じて流出し、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１にその両端から入る。上部ヘッダパイプ２１ａ−１から下部ヘッダパイプ２２ａ−１に下降した冷媒は、下部ヘッダパイプ２２ａ−１の中央から１本の冷媒配管２９を通じて流出し、第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２にその左端から入る。
【００６１】
暖房運転時には、第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２から流出する冷媒は、図５に示すように１本の冷媒配管２９を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１にその中央から入る。下部ヘッダパイプ２２ａ−１から上部ヘッダパイプ２１ａ−１まで上昇した冷媒は、上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端から１本ずつの冷媒配管２８を通じて流出し、途中からは１本の冷媒配管２８に統合されて、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２にその中央から入る。
【００６２】
第２実施形態のように冷媒回路を形成することにより、冷媒回路の構成をより簡素化することができる。また、風上側の熱交換器（第２背面側熱交換器４−２、第２側面側熱交換器４ａ−２）と風下側の熱交換器（第１背面側熱交換器４−１、第１側面側熱交換器４ａ−１）との間で、暖房運転時（蒸発器として使用する場合）の冷媒の流入箇所を異ならせることにより、風上側の熱交換器と風下側の熱交換器の冷媒の分流状態を異ならせることができる。冷媒の流入箇所が同じであれば、分流状態も同じ状態または似た状態になり、冷媒が乾きやすい（気体の割合が多くなる）領域同士の重なりが生じてしまうが、流入箇所を異ならせることにより、冷媒が乾きやすい領域同士の重なりが生じにくくなり（言い換えれば、重なりの度合いが減るため、あるいは、重ならないため）、熱交換効率を向上させることができる。
【００６３】
続いて本発明の第３実施形態を図６及び図７に基づき説明する。図６は熱交換器の展開図、図７は図６と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。
【００６４】
第３実施形態は、背面側熱交換器と側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置することを特徴とする。図６及び図７に示す構成例では、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間に気液分離器３２が配置されている。すなわち第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１の両端から１本ずつ出る冷媒配管２７Ａが１本に統合されて気液分離器３２の一方の接続口に接続される。また第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２の両端から１本ずつ出る冷媒配管２７Ｂが１本に統合されて気液分離器３２の他方の接続口に接続される。
【００６５】
暖房運転時、図７に示すように第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２を出て第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１に向かう冷媒は、その途中で気液分離器３２により気体を分離される。このように蒸発器として使用する際に、側面側熱交換器を通過し気化が進んだ気液二相の冷媒を、気体と液体に分離し、液体が背面側熱交換器を通過するものとすることにより、冷媒の分流が改善され、熱交換効率を高めることができる。
【００６６】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間に気液分離器３２を配置したのは一つの構成例であり、これに限定されるものではない。他の場所に配置することも可能である。例えば、図４や図５における冷媒配管２８に気液分離器３２を配置してもよい。
【００６７】
続いて本発明の第４実施形態を図８に基づき説明する。図８は熱交換器の展開図である。
【００６８】
第４実施形態は、熱交換器から導出される冷媒配管の配置に工夫を加えたものである。図８の冷媒配管の接続構成は第１実施形態にならっているが、第２実施形態または第３実施形態の接続構成であってもよい。さて、図８には筐体１０ａが点線で示されている。１５Ｔは筐体１０ａの天板であり、１５Ｂは筐体１０ａの底板である。第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は、複数のスペーサー４０により、底板１５Ｂとの間に所定の間隙を置く形で底板１５Ｂの上に支持されている（図８では第１背面側熱交換器４−１の側にのみスペーサー４０が描かれている）。第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２も、複数のスペーサー４０ａにより、底板１５Ｂとの間に所定の間隙を置く形で底板１５Ｂの上に支持されている（図８では第１側面側熱交換器４ａ−１の側にのみスペーサー４０ａが描かれている）。熱交換器の素材金属がアルミニウムの場合、スペーサー４０、４０ａは、例えば合成樹脂、ゴム等の非金属材料、またはステンレス鋼により形成する。
【００６９】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２をスペーサー４０で支持し、第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２をスペーサー４０ａで支持するのは次の理由による。すなわち第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２は熱伝導の良いアルミニウム等の金属で製作される一方、底板１５Ｂはコストと強度の面から一般的に鋼板で製作される。第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２と底板１５Ｂとが直接接触すると、異種金属の接触ということになり、電食が起きる。これを防ぐため、第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２と底板１５Ｂとの間に電食を起こさない材料、例えば合成樹脂、ゴム等の非金属材料、またはステンレス鋼、を材料とするスペーサー４０、４０ａを介在させるのである。
【００７０】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２はスペーサー４０により底板１５Ｂとの間に間隙４１を置いて配置され、第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２はスペーサー４０ａにより底板１５Ｂとの間に間隙４１ａを置いて配置されていると、背面吸気口１２から流入した気流の一部が間隙４１を通り抜け、側面吸気口１２ａから流入した気流の一部が間隙４１ａを通り抜けるという現象が生じる。間隙４１に着目した場合、そこを通り抜ける気流は下部ヘッダパイプ２２−１、２２−２を通る冷媒との間で熱交換を行うだけであり、第１背面側熱交換器４−１及び第２背面側熱交換器４−２の熱交換にあまり寄与しない。
【００７１】
そこで、凝縮時に第２側面側熱交換器４ａ―２から流出した冷媒が流れる冷媒配管、すなわち冷媒配管３０を、間隙４１を通り抜ける気流を横切る形で配置する。図８では、冷媒配管３０の位置が、間隙４１の奥行き方向に関しては風下寄りで、正面１０Ｆの側から第１背面側熱交換器４−１を望む視点では間隙４１を横切ることとなる位置に設定されている。これにより、間隙４１を通り抜ける気流と冷媒配管３０を通る冷媒との間で熱交換が行われることになり、凝縮時における冷媒の過冷却を促進することができる。
【００７２】
冷媒配管３０は、間隙４１を通り抜ける気流を横切るだけでなく、下部ヘッダパイプ２２ａ−２との接続箇所を工夫することにより、間隙４１ａを通り抜ける気流も横切らせることができる。これにより、冷媒の過冷却が一層促進される。
【００７３】
冷媒配管３０と第１背面側熱交換器４−１の位置関係は、第１背面側熱交換器４−１が風上側で冷媒配管３０が風下側でも、冷媒配管３０が風上側で第１背面側熱交換器４−１が風下側でも、どちらでもよい。間隙４１の内部、すなわち第１背面側熱交換器４−１の真下を冷媒配管３０が通っていてもよい。第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間、第２背面側熱交換器４−２の真下、第２背面側熱交換器４−２の風上側といった位置に冷媒配管３０を通すこともできる。いずれの位置関係においても間隙４１を横切る形で冷媒配管３０が配置されており、間隙４１を通り抜ける気流と冷媒配管３０を通る冷媒との間で熱交換が行われ、凝縮時における冷媒の過冷却を促進することができる。冷媒配管３０と第１側面側熱交換器４ａ−１及び第２側面側熱交換器４ａ−２との位置関係もこれと同様である。
【００７４】
上記第１から第４までのいずれの実施形態についても言えることであるが、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士を一体化することにより、構造の堅牢化を図ることができる。
【００７５】
図９に、第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１と第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２を一体化した構造例を示す。この例では、断面長円形のパイプ２１の中央を垂直な隔壁２１Ｐで仕切り、上部ヘッダパイプ２１−１と上部ヘッダパイプ２１−２に区画している。第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１と第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２の組み合わせ、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２の組み合わせ、及び第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２の下部ヘッダパイプ２２ａ−２の組み合わせにも図９の構造を適用できることは言うまでもない。
【００７６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は筐体内の背面側と側面側に熱交換器を配置する空気調和機の室外機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の概略構成を示す模型的水平断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図３】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図５】本発明の第２実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図６】本発明の第３実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図７】本発明の第３実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図８】本発明の第４実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図９】ヘッダパイプ同士を一体化した例を示す熱交換器の部分断面図
【図１０】セパレート型空気調和機の基本構成図
【図１１】セパレート型空気調和機の基本構成図であって、図１０と異なる状態を示すもの
【図１２】従来の空気調和機室外機の構成例を示す模型的水平断面図
【図１３】従来の空気調和機室外機の他の構成例を示す模型的水平断面図
【図１４】図１３の空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【符号の説明】
【００７９】
１ ヒートポンプサイクル
２ 圧縮機
４−１ 第１背面側熱交換器
４−２ 第２背面側熱交換器
４ａ−１ 第１側面側熱交換器
４ａ−２ 第２側面側熱交換器
７ 送風機
１０ 室外機
１０ａ 筐体
１１ 排気口
１２ 背面吸気口
１２ａ 側面吸気口
１５Ｔ 天板
１５Ｂ 底板
２１−１、２１−２、２１ａ−１、２１ａ−２ 上部ヘッダパイプ
２２−１、２２−２、２２ａ−１、２２ａ−２ 下部ヘッダパイプ
２３−１、２３−２、２３ａ−１、２３ａ−２ 偏平チューブ
２４−１、２４−２、２４ａ−１、２４ａ−２ コルゲートフィン
３０ 冷媒配管
４１ 間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機にはセパレート型と呼ばれるものがある。それは室外機と室内機により構成され、室外機は圧縮機、四方弁、膨張弁、室外側熱交換器、室外側送風機などを含み、室内機は室内側熱交換器、室内側送風機などを含む。室外側熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。室内側熱交換器は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。
【０００３】
冷凍サイクルとしてヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の基本的構成を図１０に示す。ヒートポンプサイクル１は、圧縮機２、四方弁３、室外側の熱交換器４、減圧膨張装置５、及び室内側の熱交換器６をループ状に接続したものである。圧縮機２、四方弁３、熱交換器４、及び減圧膨張装置５は室外機の筐体に収容され、熱交換器６は室内機の筐体に収容される。熱交換器４には室外側の送風機７が組み合わせられ、熱交換器６には室内側の送風機８が組み合わせられる。送風機７は多くの場合プロペラファンで構成され、送風機８は多くの場合クロスフローファンで構成される。
【０００４】
図１０は暖房運転時の状態を示す。この時は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室内側の熱交換器６に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器６を出た冷媒は減圧膨張装置５から室外側の熱交換器４に入ってそこで膨張し、室外空気から熱を取り込んだ後、圧縮機２に戻る。室内側の送風機８によって生成された気流が熱交換器６からの放熱を促進し、室外側の送風機７によって生成された気流が熱交換器４の吸熱を促進する。
【０００５】
図１１は冷房運転時あるいは除霜運転時の状態を示す。この時は暖房運転時と冷媒の流れが逆になる。すなわち、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は室外側の熱交換器４に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器４を出た冷媒は減圧膨張装置５から室内側の熱交換器６に入ってそこで膨張し、室内空気から熱を取り込んだ後、圧縮機２に戻る。室外側の送風機７によって生成された気流が熱交換器４からの放熱を促進し、室内側の送風機８によって生成された気流が熱交換器６の吸熱を促進する。
【０００６】
上記のようなセパレート型空気調和機の室外機は、全体形状としては直方体であり、平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体内に、各種機能部品を収容しているのが通例である。従来の室外機の構成例を図１２に示す。
【０００７】
図１２の室外機１０は平面形状略矩形の板金製筐体１０ａを備え、筐体１０ａの長辺側を正面１０Ｆ及び背面１０Ｂとし、短辺側を左側面１０Ｌ及び右側面１０Ｒとしている。正面１０Ｆには排気口１１が形成され、背面１０Ｂには背面吸気口１２が形成される。排気口１１は複数の水平なスリット状開口の集合からなり、背面吸気口１２は格子状の開口からなる。正面１０Ｆ、背面１０Ｂ、左側面１０Ｌ、右側面１０Ｒの４面の板金部材に図示しない天板と底板が加わって六面体形状の筐体１０ａが形成される。
【０００８】
筐体１０ａの内部には、背面吸気口１２のすぐ内側に室外側の熱交換器４が配置される。熱交換器４と室外空気との間で強制的に熱交換を行わせるため、熱交換器４と排気口１１の間に室外側の送風機７が配置される。送風機７は電動機７ａにプロペラファン７ｂを組み合わせたものである。送風効率向上のため、筐体１０ａの正面１０Ｆの内面にはプロペラファン７ｂを囲むベルマウス１３が取り付けられる。筐体１０ａの右側面１０Ｒの内側の空間は背面吸気口１２から排気口１１へと流れる空気流から隔壁１４で隔離されており、ここに圧縮機２が収容されている。
【０００９】
熱交換器４としては、フィンアンドチューブタイプ、パラレルフロータイプ、サーペンタインタイプといった種類のものが用いられる。フィンアンドチューブタイプは、多数の平行するフィンを１本のチューブが蛇行しつつ貫通する形のものである。パラレルフロータイプは、２本のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したものである。サーペンタインタイプは、２本のヘッダパイプの間に偏平チューブを配置するところまではパラレルフロータイプと同じであるが、偏平チューブの数が１本であり、この１本の偏平チューブを蛇行させ、蛇行する偏平チューブの間にコルゲートフィン等のフィンを配置したものである。
【００１０】
図１２の構成例では筐体１０ａの背面側のみに熱交換器４が存在するが、熱交換面積を大きくとるため、筐体１０ａの側面側にも熱交換器を配置することがある。そのようにした構成例を図１３に示す。図１３の構成例では左側面１０Ｌに側面吸気口１２ａを形成し、そのすぐ内側に側面側熱交換器４ａを配置している。「側面側熱交換器」との対比のため、熱交換器４を以後「背面側熱交換器」と呼称する。
【００１１】
背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａを同一面に並べて描いたのが図１４である。背面側熱交換器４はパラレルフローのダウンフロータイプである。背面側熱交換器４は、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２の間に垂直な偏平チューブ２３を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３同士の間にコルゲートフィン２４を配置したものである。偏平チューブ２３はアルミニウム等熱伝導の良い金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路が形成されている。偏平チューブ２３は押出成型方向を垂直にする形で配置されるので、冷媒通路の冷媒流通方向も垂直になる。冷媒通路の一構成例では、断面形状及び断面面積の等しいものが図１４の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ２３はハーモニカのような断面を呈する。各冷媒通路は上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２の内部に連通する。
【００１２】
上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２と偏平チューブ２３、及び偏平チューブ２３とコルゲートフィン２４はそれぞれロウ付けまたは溶着により固定される。偏平チューブ２３の他、上部ヘッダパイプ２１、下部ヘッダパイプ２２、及びコルゲートフィン２４もアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。
【００１３】
側面側熱交換器４ａも背面側熱交換器４と同じくパラレルフローのダウンフロータイプであるが、背面側熱交換器４よりも横幅が狭い。側面側熱交換器４ａは、上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａを互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａの間に垂直な偏平チューブ２３ａを所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ同士の間にコルゲートフィン２４ａを配置したものである。偏平チューブ２３ａはアルミニウム等熱伝導の良い金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路が形成されている。偏平チューブ２３ａは押出成型方向を垂直にする形で配置されるので、冷媒通路の冷媒流通方向も垂直になる。冷媒通路の一構成例では、断面形状及び断面面積の等しいものが図１４の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ２３ａはハーモニカのような断面を呈する。各冷媒通路は上部ヘッダパイプ２１ａ及び下部ヘッダパイプ２２ａの内部に連通する。
【００１４】
上部ヘッダパイプ２１ａ及び下部ヘッダパイプ２２ａと偏平チューブ２３ａ、及び偏平チューブ２３ａとコルゲートフィン２４ａはそれぞれロウ付けまたは溶着により固定される。偏平チューブ２３ａの他、上部ヘッダパイプ２１ａ、下部ヘッダパイプ２２ａ、及びコルゲートフィン２４ａもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。
【００１５】
側面側熱交換器４ａの偏平チューブ２３ａの本数は、背面側熱交換器４の偏平チューブ２３の本数より少ない。そのため、偏平チューブ２３ａの冷媒通路面積の総和である側面側熱交換器４ａの冷媒流路断面積は背面側熱交換器４に比べて小さくなる。
【００１６】
背面側熱交換器４の上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２には、同じ側の一端に冷媒配管２５、２６が接続される。上部ヘッダパイプ２１の他端は冷媒配管２５ａを通じて側面側熱交換器４ａの上部ヘッダパイプ２１ａの一端に接続され、下部ヘッダパイプ２２の他端は冷媒配管２６ａを通じて側面側熱交換器４ａの下部ヘッダパイプ２２ａの一端に接続される。上部ヘッダパイプ２１ａと下部ヘッダパイプ２２ａの他端は行き止まりになっている。背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａは並列接続の関係にある。
【００１７】
冷媒配管２５、２６は、背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの両方に冷媒を送り込み、また背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの両方から冷媒を受け取るものである。冷房運転時には冷媒配管２５から少なくとも一部がガス状となった高温高圧の冷媒が流入する。その冷媒は背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散し、凝縮して液状になる。暖房運転時には冷媒配管２６から冷媒が流入し、背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａの冷媒通路を上昇するうちに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。
【００１８】
送風機７を運転すると背面吸気口１２と側面吸気口１２ａから室外空気が流入する。背面吸気口１２から流入した室外空気は背面側熱交換器４との間で熱交換を行い、側面吸気口１２ａから流入した室外空気は側面側熱交換器４ａとの間で熱交換を行った後、送風機７に吸い込まれ、排気口１１から排出される。
【００１９】
上記の背面側熱交換器と側面側熱交換器の組み合わせのように、２面の熱交換器を直角に配置した熱交換器の例を特許文献１から特許文献３に見ることができる。
【００２０】
特許文献１に記載された熱交換器は、パラレルフローのサイドフロータイプの熱交換器を、偏平チューブを折り曲げて直角にし、コンパクト化を図っている。
【００２１】
特許文献２に記載された熱交換器は、パラレルフローのダウンフロータイプの熱交換器を、ヘッダパイプを折り曲げて直角にしている。
【００２２】
特許文献３に記載された熱交換器は、パラレルフローのダウンフロータイプの熱交換器を２個、一方は幅の広い主コア、他方は幅の狭い従コアとして、互いに直角に配置している。主コアと従コアにおける冷媒の流れ方は、図１３における背面側熱交換器４と側面側熱交換器４ａへの冷媒の流れ方と同じである。
【００２３】
熱交換器の熱交換面積を増大するため、複数の熱交換器を気流方向に整列させ、複数列にして配置することもある。特許文献４にはパラレルフロータイプの熱交換器を複数列で配置した構成が記載されている。特許文献５には複数の帯板状チューブエレメントを厚さ方向に積層した構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−４５８６２号公報
【特許文献２】特開２００５−９０８０６号公報
【特許文献３】特開平１０−１６０３８２号公報
【特許文献４】特開２００２−１３８４０号公報
【特許文献５】特開２００１−１０８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
室外機の筐体内スペースを有効活用するため、筐体の側面側にも熱交換器を配置する場合、特許文献１や特許文献２に記載のもののように熱交換器を曲げ加工して側面側熱交換器を形成するのは、一歩間違えると偏平チューブやヘッダパイプが破れる危険性があり、加工が難しい。また、サイドフロータイプの熱交換器は排水性が悪く、蒸発器としては使用困難である。特許文献３に記載のもののように独立した２個の熱交換器を直角に配置する構成では、特許文献１や特許文献２に記載のものが抱えているような問題は少ない。但し特許文献３記載の構成の場合、背面側熱交換器の偏平チューブと側面側熱交換器の偏平チューブは並列関係にあり、背面側熱交換器だけの場合に比べ熱交換面積が拡大されたとは言うものの、冷媒流路断面積は大きいままで一定しており、冷媒が気体から徐々に液化して比容積が小さくなって行くにつれ冷媒の流速が低下し、これが熱伝達率の低下をもたらし、その結果、熱交換器全体の性能が低下することがある。このように、単に熱交換面積を拡大したというだけでは、冷媒を効率的に過冷却することに結びつくものではなく、熱交換面積の拡大に見合う性能向上を実現するには至らなかった。
【００２５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、大きな熱交換面積を比較的容易に得ることができるとともに、液化された冷媒の流速を低下させず、効率的に過冷却を促進できる高性能な空気調和機の室外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】
【００２６】
上記目的を達成するために本発明は、平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体の中に、圧縮機、熱交換器、及び送風機を収容する空気調和機の室外機において、前記筐体には、背面と一方の側面に背面吸気口と側面吸気口を、正面に排気口を、それぞれ形成し、前記排気口の内側には当該排気口を通じて筐体内の空気を排出する送風機を配置し、前記背面吸気口と側面吸気口の内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続されているとともに、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されることを特徴としている。
【００２７】
側面側熱交換器の流路面積は背面側熱交換器の流路面積に比べ必然的に小さくなる。これらの熱交換器を凝縮器として用いる場合、ガス状態の冷媒は相対的に流路面積の大きい背面側熱交換器を通る間に速やかに凝縮せしめられ、凝縮した液状冷媒は、背面側熱交換器よりも流路面積の小さい側面側熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされるから、過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口から吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。
【００２８】
さらに、背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されるものとしたから、背面側熱交換器または側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機としての熱交換能力を高めることができる。
【００２９】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、凝縮時、冷媒が風下側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出し、次いで隣接の風上側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出する冷媒回路が構成されていることが好ましい。
【００３０】
このような構成にすれば、凝縮した冷媒が重力に逆らうことなく下の方へ流れるという形を無理なく作り出すことができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００３１】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士が一体化されていることが好ましい。
【００３２】
このような構成にすれば、熱交換器の構造を堅牢化することができる。
【００３３】
上記構成の空気調和機の室外機にあって、前記背面側熱交換器から前記側面側熱交換器を経る冷媒回路において、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小であることが好ましい。
【００３４】
このような構成にすれば、凝縮した液状冷媒は、順次冷媒流路断面積が小さくなって行く複数の熱交換器を通る間に過冷却状態とされるから、冷媒流速の低下を抑制でき、過冷却化を効率的に進めることができる。
【００３５】
上記構成の空気調和機の室外機において、前記背面側熱交換器と前記側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置することが好ましい。
【００３６】
このような構成にすれば、蒸発器として使用する際に、側面側熱交換器を通過し気化が進んだ気液二相の冷媒を、気体と液体に分離し、液体が背面側熱交換器を通過するものとすることにより、冷媒の分流が改善され、熱交換効率を高めることができる。
【００３７】
上記構成の空気調和機の室外機において、前記背面側熱交換器は前記筐体の底板との間に所定の間隙を置いて配置されるものであり、凝縮時に前記側面側熱交換器から流出した冷媒が流れる冷媒配管は、前記間隙を通り抜ける気流を横切る形で配置されていることが好ましい。
【００３８】
このような構成にすれば、背面側熱交換器と筐体底板との間隙を通り抜ける気流と、凝縮時に側面側熱交換器から流出した冷媒との間で熱交換を行うことができるので、さらに過冷却を促進することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によると、背面側熱交換器に加え側面側熱交換器を設けることにより、室外機の筐体内スペースを有効活用し熱交換面積を拡大した上で、凝縮時にはガス状態の冷媒が相対的に流路面積の大きい背面側熱交換器で速やかに凝縮せしめられてから相対的に流路面積の小さい側面側熱交換器に入るようにしたから、側面側熱交換器で冷媒流速を低下させず過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口から吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。そして背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されるものとしたから、背面側熱交換器または側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機としての熱交換能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下本発明の第１実施形態を図１から図３に基づき説明する。図１は空気調和機の室外機の概略構成を示す模型的水平断面図、図２は熱交換器の展開図、図３は図２と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。なお実施形態の構造は多くの部分が図１３及び図１４に示す従来構造と共通する。そこで、説明の重複を避けるため、図１３及び図１４の従来構造と共通する構成要素には図１３及び図１４で用いたのと同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００４１】
実施形態の背面側熱交換器と側面側熱交換器は、従来構造と同じくパラレルフローのダウンフロータイプである。但し背面側熱交換器と側面側熱交換器は従来構造のように並列にではなく直列に接続される。そして背面側熱交換器と側面側熱交換器は、それぞれ、気流方向に整列する２個ずつの熱交換器により構成される。すなわち背面側熱交換器は風下側に位置する第１背面側熱交換器４−１と風上側に位置する第２背面側熱交換器４−２により構成され、側面側熱交換器は風下側に位置する第１側面側熱交換器４ａ−１と風上側に位置する第２側面側熱交換器４ａ−２により構成される。そしてこれら計４個の熱交換器は図２に示す構造を備え、図２に示すように相互間の冷媒回路が構成される。大まかに言えば、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は直列接続の関係にあり、第２側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２も直列接続の関係にある。
【００４２】
第１背面側熱交換器４−１は図１３の背面側熱交換器４と基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１−１と下部ヘッダパイプ２２−１を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１−１と下部ヘッダパイプ２２−１の間に垂直な偏平チューブ２３−１を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３−１同士の間にコルゲートフィン２４−１を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１−１には冷媒配管２５が接続される。冷媒配管２５は１本のパイプが途中で２本に分かれ、上部ヘッダパイプ２１−１の両端に１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２−１に対してはその両端に冷媒配管２７が１本ずつ接続されている。
【００４３】
第１背面側熱交換器４−１を蒸発器として使用する際には、下部ヘッダパイプ２２−１から冷媒が流入し上部ヘッダパイプ２１−１から冷媒が流出する冷媒回路の構成となる。この場合、下部ヘッダパイプ２２−１の一端からのみ冷媒が流入し、その冷媒が上部ヘッダパイプ２１−１の一端からのみ流出する構成であると、偏平チューブ２３−１の本数が多い場合や、運転条件によっては、各偏平チューブ２３−１を流れる冷媒量にかなりの差が生じる。いわゆる「分流」が悪い状態となる。本実施形態の構成のように下部ヘッダパイプ２２−１の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１−１の両端から冷媒が流出する構成とすれば、分流が改善される。
【００４４】
第２背面側熱交換器４−２も図１３の背面側熱交換器４と基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１−２と下部ヘッダパイプ２２−２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１−２と下部ヘッダパイプ２２−２の間に垂直な偏平チューブ２３−２を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３−２同士の間にコルゲートフィン２４−２を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１−２の両端に冷媒配管２７が１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２−２に対してはその両端に冷媒配管２８が１本ずつ接続される。第２背面側熱交換器４−２を蒸発器として使用する場合、第１背面側熱交換器４−１と同様、下部ヘッダパイプ２２−２の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１−２の両端から冷媒が流出する構成なので、分流が改善される。
【００４５】
第１側面側熱交換器４ａ−１は図１４の側面側熱交換器４ａと基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１ａ−１と下部ヘッダパイプ２２ａ−１を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａ−１と下部ヘッダパイプ２２ａ−１の間に垂直な偏平チューブ２３ａ−１を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ−１同士の間にコルゲートフィン２４ａ−１を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端には冷媒配管２８が１本ずつ接続される。下部ヘッダパイプ２２ａ−１に対してはその両端に冷媒配管２９が１本ずつ接続される。第１側面側熱交換器４ａ−１を蒸発器として使用する場合、第１背面側熱交換器４−１と同様、下部ヘッダパイプ２２ａ−１の両端から冷媒が流入し、上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端から冷媒が流出する構成なので、分流が改善される。
【００４６】
冷媒配管２７や冷媒配管２８と異なり、冷媒配管２９は２本に分かれたままで第２側面側熱交換器４ａ−２の方へ向かうということをしない。途中で１本に統合される。
【００４７】
第２側面側熱交換器４ａ−２も図１４の側面側熱交換器４ａと基本的に同じ構造であり、上部ヘッダパイプ２１ａ−２と下部ヘッダパイプ２２ａ−２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１ａ−２と下部ヘッダパイプ２２ａ−２の間に垂直な偏平チューブ２３ａ−２を所定ピッチで複数配置し、隣り合う偏平チューブ２３ａ−２同士の間にコルゲートフィン２４ａ−２を配置したものである。上部ヘッダパイプ２１ａ−２の左端（図２における左端をいう。以後「左端」「右端」というときは、図２における左端または右端を意味するものとする）に、前述の通り１本に統合された冷媒配管２９が接続される。下部ヘッダパイプ２２ａ−２には、右端に冷媒配管３０が接続される。
【００４８】
上部ヘッダパイプ２１ａ−２の内部には、左端から所定距離隔たった位置に隔壁３１ａが形成される。下部ヘッダパイプ２２ａ−２の内部にも、左端から所定距離隔たった位置に隔壁３１ｂが形成される。隔壁３１ｂは隔壁３１ａよりもさらに右に寄った位置にあり、その結果、第２側面側熱交換器４ａ−２は３個の区間に区分されることになる。すなわち、左端から隔壁３１ａまでの第１区間４ａ−２Ａと、隔壁３１ａから隔壁３１ｂまでの第２区間４ａ−２Ｂと、隔壁３１ｂから右端までの第３区間４ａ−２Ｃである。
【００４９】
このように、冷房運転時あるいは除霜運転時（すなわち、室外側熱交換器を凝縮器として使用する場合）には冷媒配管２５から第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１に少なくとも一部がガス状となった高温高圧の冷媒が流入する。冷媒は偏平チューブ２３−１の冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散し、少なくとも一部は凝縮する。第１背面側熱交換器４−１を通過した冷媒は冷媒配管２７を通じて第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２に流入する。冷媒は偏平チューブ２３−２の冷媒通路を下降する間に室外空気に熱を放散して凝縮し、さらに液状化が進む。
【００５０】
第２背面側熱交換器４−２を通過した冷媒は冷媒配管２８を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１に流入する。冷媒は偏平チューブ２３ａ−１の冷媒通路を下降する間に再度室外空気に熱を放散する。第１側面側熱交換器４ａ−１を通過した冷媒は冷媒配管２９を通じて第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入する。
【００５１】
第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入した冷媒は、第１区間４ａ−２Ａに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達する。冷媒はその後第２区間４ａ−２Ｂに移り、第２区間４ａ−２Ｂに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を上昇して上部ヘッダパイプ２１ａ−２に達する。冷媒はその後第３区間４ａ−２Ｃに移り、第３区間４ａ−２Ｃに含まれる偏平チューブ２３ａ−２の冷媒通路を下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達する。このようにして下降と上昇を繰り返す間に冷媒は室外空気に熱を放散するから、冷媒を容易に過冷却に至らせることができる。第３区間４ａ−２Ｃを下降して下部ヘッダパイプ２２ａ−２に達した冷媒は冷媒配管３０を通じて流出し、室内機に送られる。
【００５２】
このように、ガス状冷媒は側面側熱交換器に比べ流路面積の大きい背面側熱交換器を通る間に速やかに凝縮せしめられ、凝縮した液状冷媒は、背面側熱交換器よりも流路面積の小さい側面側熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされるから、過冷却化を効率的に進めることができる。また側面側熱交換器は側面吸気口１２ａから吸い込まれた外部空気で冷却されるので、側面側熱交換器の冷却空気を十分に確保でき、過冷却を十分に促進させることができる。
【００５３】
そして、背面側熱交換器は風下側の第１背面側熱交換器４−１と風上側の第２背面側熱交換器４−２を気流方向に整列させて構成した上、凝縮時に第１背面側熱交換器４−１から第２背面側熱交換器４−２へと流れる冷媒回路を形成し、側面側熱交換器は風下側の第１側面側熱交換器４ａ−１と風上側の第２側面側熱交換器４ａ−２を気流方向に整列させて構成した上、凝縮時に第１側面側熱交換器４ａ−１から第２側面側熱交換器４ａ−２へと流れる冷媒回路を形成したものであるから、背面側熱交換器と側面側熱交換器の熱交換面積を増大し、室外機１０の熱交換能力を高めることができる。
【００５４】
背面側熱交換器にあっては、凝縮時、風下側の第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１に冷媒が流入して下部ヘッダパイプ２２−１から流出し、次いで風上側の第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２に流入して下部ヘッダパイプ２２−２から流出する。側面側熱交換器にあっては、凝縮時、風下側の第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１に冷媒が流入して下部ヘッダパイプ２２ａ−１から流出し、次いで風上側の第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２に流入して下部ヘッダパイプ２２ａ−２から流出する。これにより、凝縮した冷媒が下の方へ流れるという形を無理なく作り出すことができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００５５】
暖房運転時には図３に示すように冷媒配管３０から第２側面側熱交換器４ａ−２の下部ヘッダパイプ２２ａ−２に冷媒が流入する。冷媒は第３区間４ａ−２Ｃから第２区間４ａ−２Ｂ、第１区間４ａ−２Ａと流れる間に室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１ａ−２から冷媒配管２９を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２ａ−１から上部ヘッダパイプ２１ａ−１へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１ａ−１から冷媒配管２８を通じて第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２−２から上部ヘッダパイプ２１−２へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。冷媒は上部ヘッダパイプ２１−２から冷媒配管２７を通じて第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１に流入する。冷媒は下部ヘッダパイプ２２−１から上部ヘッダパイプ２１−１へと上昇する間にさらに室外空気から熱を取り込んで蒸発する。
【００５６】
第１実施形態の構成では、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は同一形状であって冷媒流路断面積が等しく、第１側面側熱交換器４ａ−１は第１背面側熱交換器４−１及び第２背面側熱交換器４−２よりも冷媒流路断面積が小さく、第２側面側熱交換器４ａ−２は第１側面側熱交換器４ａ−２と外形寸法は同じであるが３区間に区切られているため第１側面側熱交換器４ａ−１よりも冷媒流路断面積が小さくなっている。第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２を比較すると、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小さくなっている。このため、凝縮した液状冷媒は、順次冷媒流路断面積が小さくなって行く複数の熱交換器を通る間に冷媒流速を低下させず過冷却状態とされることとなり、過冷却化を効率的に進めることができる。第２背面側熱交換器４−２の冷媒流路断面積を第１背面側熱交換器４−１の冷媒流路断面積よりも小さくし、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の段階から冷媒流路断面積に差をつけておいてもよい。
【００５７】
第１実施形態では背面側熱交換器も側面側熱交換器も気流方向に整列する複数ずつの熱交換器により構成したが、これに限定されるものではない。背面側熱交換器と側面側熱交換器の一方のみ複数の熱交換器で構成し、他方は単一の熱交換器としてもよい。また「複数」も「２」に限定されるものではない。３個以上の熱交換器を整列させる構成であってもよい。
【００５８】
続いて本発明の第２実施形態を図４及び図５に基づき説明する。図４は熱交換器の展開図、図５は図４と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。
【００５９】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは熱交換器間の冷媒回路の構成である。すなわち、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に対し、その両端に冷媒配管２８が１本ずつ接続されるのでなく、中央に１本の冷媒配管２８が接続されている。冷媒配管２８は途中で２本に分かれ、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端に１本ずつ接続される。第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１に対しても、その両端に冷媒配管２９が１本ずつ接続されるのでなく、中央に１本の冷媒配管２９が接続されている。
【００６０】
冷房運転時あるいは除霜運転時には、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２に下降した冷媒は、図４に示すように下部ヘッダパイプ２２−２の中央から１本の冷媒配管２８を通じて流出し、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１にその両端から入る。上部ヘッダパイプ２１ａ−１から下部ヘッダパイプ２２ａ−１に下降した冷媒は、下部ヘッダパイプ２２ａ−１の中央から１本の冷媒配管２９を通じて流出し、第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２にその左端から入る。
【００６１】
暖房運転時には、第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２から流出する冷媒は、図５に示すように１本の冷媒配管２９を通じて第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１にその中央から入る。下部ヘッダパイプ２２ａ−１から上部ヘッダパイプ２１ａ−１まで上昇した冷媒は、上部ヘッダパイプ２１ａ−１の両端から１本ずつの冷媒配管２８を通じて流出し、途中からは１本の冷媒配管２８に統合されて、第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２にその中央から入る。
【００６２】
第２実施形態のように冷媒回路を形成することにより、冷媒回路の構成をより簡素化することができる。また、風上側の熱交換器（第２背面側熱交換器４−２、第２側面側熱交換器４ａ−２）と風下側の熱交換器（第１背面側熱交換器４−１、第１側面側熱交換器４ａ−１）との間で、暖房運転時（蒸発器として使用する場合）の冷媒の流入箇所を異ならせることにより、風上側の熱交換器と風下側の熱交換器の冷媒の分流状態を異ならせることができる。冷媒の流入箇所が同じであれば、分流状態も同じ状態または似た状態になり、冷媒が乾きやすい（気体の割合が多くなる）領域同士の重なりが生じてしまうが、流入箇所を異ならせることにより、冷媒が乾きやすい領域同士の重なりが生じにくくなり（言い換えれば、重なりの度合いが減るため、あるいは、重ならないため）、熱交換効率を向上させることができる。
【００６３】
続いて本発明の第３実施形態を図６及び図７に基づき説明する。図６は熱交換器の展開図、図７は図６と異なる運転モードを示す熱交換器の展開図である。
【００６４】
第３実施形態は、背面側熱交換器と側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置することを特徴とする。図６及び図７に示す構成例では、第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間に気液分離器３２が配置されている。すなわち第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１の両端から１本ずつ出る冷媒配管２７Ａが１本に統合されて気液分離器３２の一方の接続口に接続される。また第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２の両端から１本ずつ出る冷媒配管２７Ｂが１本に統合されて気液分離器３２の他方の接続口に接続される。
【００６５】
暖房運転時、図７に示すように第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２を出て第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１に向かう冷媒は、その途中で気液分離器３２により気体を分離される。このように蒸発器として使用する際に、側面側熱交換器を通過し気化が進んだ気液二相の冷媒を、気体と液体に分離し、液体が背面側熱交換器を通過するものとすることにより、冷媒の分流が改善され、熱交換効率を高めることができる。
【００６６】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間に気液分離器３２を配置したのは一つの構成例であり、これに限定されるものではない。他の場所に配置することも可能である。例えば、図４や図５における冷媒配管２８に気液分離器３２を配置してもよい。
【００６７】
続いて本発明の第４実施形態を図８に基づき説明する。図８は熱交換器の展開図である。
【００６８】
第４実施形態は、熱交換器から導出される冷媒配管の配置に工夫を加えたものである。図８の冷媒配管の接続構成は第１実施形態にならっているが、第２実施形態または第３実施形態の接続構成であってもよい。さて、図８には筐体１０ａが点線で示されている。１５Ｔは筐体１０ａの天板であり、１５Ｂは筐体１０ａの底板である。第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２は、複数のスペーサー４０により、底板１５Ｂとの間に所定の間隙を置く形で底板１５Ｂの上に支持されている（図８では第１背面側熱交換器４−１の側にのみスペーサー４０が描かれている）。第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２も、複数のスペーサー４０ａにより、底板１５Ｂとの間に所定の間隙を置く形で底板１５Ｂの上に支持されている（図８では第１側面側熱交換器４ａ−１の側にのみスペーサー４０ａが描かれている）。熱交換器の素材金属がアルミニウムの場合、スペーサー４０、４０ａは、例えば合成樹脂、ゴム等の非金属材料、またはステンレス鋼により形成する。
【００６９】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２をスペーサー４０で支持し、第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２をスペーサー４０ａで支持するのは次の理由による。すなわち第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２は熱伝導の良いアルミニウム等の金属で製作される一方、底板１５Ｂはコストと強度の面から一般的に鋼板で製作される。第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２と底板１５Ｂとが直接接触すると、異種金属の接触ということになり、電食が起きる。これを防ぐため、第１背面側熱交換器４−１、第２背面側熱交換器４−２、第１側面側熱交換器４ａ−１、及び第２側面側熱交換器４ａ−２と底板１５Ｂとの間に電食を起こさない材料、例えば合成樹脂、ゴム等の非金属材料、またはステンレス鋼、を材料とするスペーサー４０、４０ａを介在させるのである。
【００７０】
第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２はスペーサー４０により底板１５Ｂとの間に間隙４１を置いて配置され、第１側面側熱交換器４ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２はスペーサー４０ａにより底板１５Ｂとの間に間隙４１ａを置いて配置されていると、背面吸気口１２から流入した気流の一部が間隙４１を通り抜け、側面吸気口１２ａから流入した気流の一部が間隙４１ａを通り抜けるという現象が生じる。間隙４１に着目した場合、そこを通り抜ける気流は下部ヘッダパイプ２２−１、２２−２を通る冷媒との間で熱交換を行うだけであり、第１背面側熱交換器４−１及び第２背面側熱交換器４−２の熱交換にあまり寄与しない。
【００７１】
そこで、凝縮時に第２側面側熱交換器４ａ―２から流出した冷媒が流れる冷媒配管、すなわち冷媒配管３０を、間隙４１を通り抜ける気流を横切る形で配置する。図８では、冷媒配管３０の位置が、間隙４１の奥行き方向に関しては風下寄りで、正面１０Ｆの側から第１背面側熱交換器４−１を望む視点では間隙４１を横切ることとなる位置に設定されている。これにより、間隙４１を通り抜ける気流と冷媒配管３０を通る冷媒との間で熱交換が行われることになり、凝縮時における冷媒の過冷却を促進することができる。
【００７２】
冷媒配管３０は、間隙４１を通り抜ける気流を横切るだけでなく、下部ヘッダパイプ２２ａ−２との接続箇所を工夫することにより、間隙４１ａを通り抜ける気流も横切らせることができる。これにより、冷媒の過冷却が一層促進される。
【００７３】
冷媒配管３０と第１背面側熱交換器４−１の位置関係は、第１背面側熱交換器４−１が風上側で冷媒配管３０が風下側でも、冷媒配管３０が風上側で第１背面側熱交換器４−１が風下側でも、どちらでもよい。間隙４１の内部、すなわち第１背面側熱交換器４−１の真下を冷媒配管３０が通っていてもよい。第１背面側熱交換器４−１と第２背面側熱交換器４−２の間、第２背面側熱交換器４−２の真下、第２背面側熱交換器４−２の風上側といった位置に冷媒配管３０を通すこともできる。いずれの位置関係においても間隙４１を横切る形で冷媒配管３０が配置されており、間隙４１を通り抜ける気流と冷媒配管３０を通る冷媒との間で熱交換が行われ、凝縮時における冷媒の過冷却を促進することができる。冷媒配管３０と第１側面側熱交換器４ａ−１及び第２側面側熱交換器４ａ−２との位置関係もこれと同様である。
【００７４】
上記第１から第４までのいずれの実施形態についても言えることであるが、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士を一体化することにより、構造の堅牢化を図ることができる。
【００７５】
図９に、第１背面側熱交換器４−１の上部ヘッダパイプ２１−１と第２背面側熱交換器４−２の上部ヘッダパイプ２１−２を一体化した構造例を示す。この例では、断面長円形のパイプ２１の中央を垂直な隔壁２１Ｐで仕切り、上部ヘッダパイプ２１−１と上部ヘッダパイプ２１−２に区画している。第１背面側熱交換器４−１の下部ヘッダパイプ２２−１と第２背面側熱交換器４−２の下部ヘッダパイプ２２−２の組み合わせ、第１側面側熱交換器４ａ−１の上部ヘッダパイプ２１ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２の上部ヘッダパイプ２１ａ−２の組み合わせ、及び第１側面側熱交換器４ａ−１の下部ヘッダパイプ２２ａ−１と第２側面側熱交換器４ａ−２の下部ヘッダパイプ２２ａ−２の組み合わせにも図９の構造を適用できることは言うまでもない。
【００７６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は筐体内の背面側と側面側に熱交換器を配置する空気調和機の室外機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の概略構成を示す模型的水平断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図３】本発明の第１実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図５】本発明の第２実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図６】本発明の第３実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図７】本発明の第３実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図で、図１と異なる運転モードを示すもの。
【図８】本発明の第４実施形態に係る空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【図９】ヘッダパイプ同士を一体化した例を示す熱交換器の部分断面図
【図１０】セパレート型空気調和機の基本構成図
【図１１】セパレート型空気調和機の基本構成図であって、図１０と異なる状態を示すもの
【図１２】従来の空気調和機室外機の構成例を示す模型的水平断面図
【図１３】従来の空気調和機室外機の他の構成例を示す模型的水平断面図
【図１４】図１３の空気調和機室外機の熱交換器の展開図
【符号の説明】
【００７９】
１ ヒートポンプサイクル
２ 圧縮機
４−１ 第１背面側熱交換器
４−２ 第２背面側熱交換器
４ａ−１ 第１側面側熱交換器
４ａ−２ 第２側面側熱交換器
７ 送風機
１０ 室外機
１０ａ 筐体
１１ 排気口
１２ 背面吸気口
１２ａ 側面吸気口
１５Ｔ 天板
１５Ｂ 底板
２１−１、２１−２、２１ａ−１、２１ａ−２ 上部ヘッダパイプ
２２−１、２２−２、２２ａ−１、２２ａ−２ 下部ヘッダパイプ
２３−１、２３−２、２３ａ−１、２３ａ−２ 偏平チューブ
２４−１、２４−２、２４ａ−１、２４ａ−２ コルゲートフィン
３０ 冷媒配管
４１ 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体の中に、圧縮機、熱交換器、及び送風機を収容する空気調和機の室外機において、
前記筐体には、背面と一方の側面に背面吸気口と側面吸気口を、正面に排気口を、それぞれ形成し、前記排気口の内側には当該排気口を通じて筐体内の空気を排出する送風機を配置し、前記背面吸気口と側面吸気口の内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続されているとともに、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されることを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項２】
気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、凝縮時、冷媒が風下側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出し、次いで隣接の風上側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出する冷媒回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
【請求項３】
気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士が一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
【請求項４】
前記背面側熱交換器から前記側面側熱交換器を経る冷媒回路において、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項５】
前記背面側熱交換器と前記側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項６】
前記背面側熱交換器は前記筐体の底板との間に所定の間隙を置いて配置されるものであり、凝縮時に前記側面側熱交換器から流出した冷媒が流れる冷媒配管は、前記間隙を通り抜ける気流を横切る形で配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項１】
平面形状略矩形で、長辺側が正面及び背面、短辺側が左右両側面となった筐体の中に、圧縮機、熱交換器、及び送風機を収容する空気調和機の室外機において、
前記筐体には、背面と一方の側面に背面吸気口と側面吸気口を、正面に排気口を、それぞれ形成し、前記排気口の内側には当該排気口を通じて筐体内の空気を排出する送風機を配置し、前記背面吸気口と側面吸気口の内側にはいずれもパラレルフローのダウンフロータイプである背面側熱交換器と側面側熱交換器を配置し、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器は、凝縮時には背面側熱交換器の偏平チューブを通った冷媒が側面側熱交換器に送られるように接続されているとともに、前記背面側熱交換器と側面側熱交換器の少なくとも一方は気流方向に整列する複数の熱交換器により構成され、前記複数の熱交換器の間には、凝縮時に風下側の熱交換器から風上側の熱交換器へと流れる冷媒回路が形成されることを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項２】
気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、凝縮時、冷媒が風下側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出し、次いで隣接の風上側熱交換器の上部ヘッダパイプに流入して当該熱交換器の下部ヘッダパイプから流出する冷媒回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
【請求項３】
気流方向に整列する複数の熱交換器により構成される前記背面側熱交換器または前記側面側熱交換器において、隣接する風下側熱交換器と風上側熱交換器の上部ヘッダパイプ同士または下部ヘッダパイプ同士が一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
【請求項４】
前記背面側熱交換器から前記側面側熱交換器を経る冷媒回路において、凝縮時の冷媒流れの下流側に位置する熱交換器ほど冷媒流路断面積が小であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項５】
前記背面側熱交換器と前記側面側熱交換器を経由する冷媒回路の途中に気液分離器を配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項６】
前記背面側熱交換器は前記筐体の底板との間に所定の間隙を置いて配置されるものであり、凝縮時に前記側面側熱交換器から流出した冷媒が流れる冷媒配管は、前記間隙を通り抜ける気流を横切る形で配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１０７１０３（Ｐ２０１０−１０７１０３Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９０９９（Ｐ２００８−２７９０９９）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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