以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
<空気調和機の構成>
図1に示されるように、空気調和機100は、室内機1と、室外機20と、延長配管25,26とを備える。空気調和機100には、冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。冷媒回路は、第1熱交換器2A、第2熱交換器2B、圧縮機21、四方弁24、室外熱交換器22、減圧装置23、および延長配管25,26を主に含む。
図1に示されるように、室内機1の内部には、上記冷媒回路の一部の冷媒流路が配置されている。室内機1は、第1熱交換器2A、第2熱交換器2B、第1配管3、第2配管4、第1送風機5A、および第2送風機5Bを主に含む。第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bは、冷媒と室内の空気との熱交換を行う。第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bは、上記冷媒回路において互いに並列に接続されている。第1配管3の一端は、室内機1の内部に配置されている冷媒流路の一端である第1流出入口を成している。第2配管4の一端は、室内機1の内部に配置されている冷媒流路の他端である第2流出入口を成している。
第1送風機5Aは、第1熱交換器2Aに室内の空気を送る。第2送風機5Bは、第2熱交換器2Bに室内の空気を送る。第1送風機5Aの風量は、第2送風機5Bの風量とは独立して制御される。第1送風機5Aおよび第2送風機5Bは、軸流式送風機であってもよいし、貫流式送風機であってもよい。室内機1の詳細な構成は、後述する。
室外機20は、圧縮機21、室外熱交換器22、減圧装置23、および四方弁24を含む。室外熱交換器22は、冷媒と室外の空気との熱交換を行う。
四方弁24によって冷媒回路内の冷媒の循環方向が切り換えられることにより、暖房運転と冷房運転とが切り換えられる。暖房運転では、冷媒が、圧縮機21、四方弁24、室外熱交換器22、減圧装置23、延長配管25、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2B、ならびに延長配管26の順に循環する。冷房運転では、冷媒が、圧縮機21、四方弁24、延長配管26、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2B、延長配管25、減圧装置23、ならびに室外熱交換器22の順に循環する。延長配管25には、暖房運転時および冷房運転時のいずれにおいても、液相の冷媒(以下、液冷媒)が流れる。延長配管26には、暖房運転時および冷房運転時のいずれにおいても、気相の冷媒(以下、ガス冷媒)が流れる。なお、図1では、実線の矢印が暖房運転時の冷媒の流通方向を示し、点線の矢印が冷房運転時の冷媒の流通方向を示している。
図2に示されるように、空気調和機100の室内機1は、挿通孔201が形成された壁200の室内に面する壁面に固定される。室内機1は、冷媒が第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2B内を流れる方向(第1方向)が水平方向に沿うように配置される。室内機1には、例えば第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの上方に、室内の空気を吸い込むための図示しない吸い込み口が形成されている。室内機1には、例えば第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの下方に、空気を室内に吹き出すための図示しない吹き出し口が形成されている。
挿通孔201は、壁200を貫通しており、室内と室外とを連通する。挿通孔201には、延長配管25および延長配管26が通されている。延長配管25の一端は、コネクトパイプ27を介して室内機1の第1配管3に接続されている。延長配管26の一端は、コネクトパイプ27を介して室内機1の第2配管4に接続されている。延長配管25および延長配管26の各他端は、室外機20に接続されている。
図2に示される室内機1は、壁面に垂直な方向から視て、挿通孔201と重ならないように配置されている。室内機1と挿通孔201との間には、例えば第1配管3の一端である第1流出入口と延長配管25の上記一端との間を接続する管部と、第2配管4の一端である第2流出入口と延長配管26の上記一端との間を接続する管部とを有するコネクトパイプ27が配置される。なお、室内機1は、壁面に垂直な方向から視て、挿通孔201と重なるように配置されてもよい。
<室内機の構成>
図3~図6は、実施の形態1に係る室内機1を説明するための図である。なお、図3~図5では、第1送風機5A、第2送風機5B、および室内機1のケーシングの図示が省略されている。図6において、第1熱交換器2A、第2熱交換器2B、第1配管3、および第2熱交換器2Bを囲む点線は、室内機1の外形線を例示している。
図1、図3~図6に示されるように、室内機1の内部に配置された上記冷媒流路は、第1熱交換器2A、第2熱交換器2B、第1配管3、第2配管4、第1管路3A、第2管路4A、第3管路3B、第4管路4Bを主に有している。
図3に示されるように、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、第1方向Aに流れる冷媒と第1方向Aと交差する方向に流れる空気とが熱交換するように設けられている。第2熱交換器2Bは、第1熱交換器2Aと第1方向Aに並んで配置されている。
第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、第1方向Aに延在する複数の伝熱管、および各伝熱管と接続されているフィンとを有している。第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、例えばフィンアンドチューブ型の熱交換器である。
図4~図6に示されるように、第1熱交換器2Aの複数の伝熱管の各々は、第1接続部7Aを介して互いに直列に接続されており、少なくとも1つの冷媒流路(第1冷媒流路)を成している。第1冷媒流路は、複数の第1接続部7Aを有している。第2熱交換器2Bの複数の伝熱管の各々は、第2接続部7Bを介して互いに直列に接続されており、少なくとも1つの冷媒流路(第2冷媒流路)を成している。第2冷媒流路は、複数の第2接続部7Bを有している。なお、図6では、複数の第1接続部7Aおよび第2接続部7Bのうちの一部のみを図示している。各第1接続部7Aは、第2領域R2または第3領域R3に配置されている。各第2接続部7Bは、第2領域R2または第1領域R1に配置されている。第2領域R2では、複数の第1接続部7Aが複数の第2接続部7Bと対向するように配置されている。各第1接続部7Aおよび各第2接続部7Bの各外形状は、U字形状である。上記冷媒回路において、第1冷媒流路および第2冷媒流路は、互いに並列に接続されている。
図4および図5に示すように、第1方向から視た第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各フィンの外形状は、例えばW字形状である。なお、図3~図5に示される第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bでは、第1方向から視て、フィンが配置されていない領域にパネル部材PAが固定されている。パネル部材PAは、例えば第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々の第1方向Aの両端に固定されている。第2熱交換器2Bのパネル部材PAには、後述する第1管路3Aの第1部分33および第2管路4Aの第1部分43が挿通されるための挿通孔が設けられている。これにより、第1管路3Aの第1部分33および第2管路4Aの第1部分43は、第2熱交換器2Bに対して位置決めされている。図4中の白色の点線は、第2熱交換器2Bのフィンの外形状を示している。図5中の白色の点線は、第1熱交換器2Aのフィンの外形状の境界線を示している。パネル部材PAは、例えば室内機1の筐体にも固定されている。この場合、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、パネル部材PAによって室内機1の筐体に固定されている。また、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、例えば複数の熱交換器を含んでおり、各熱交換器が空気の流通する方向に並んで配置されかつ互いに直列に接続されることにより組み立てられていてもよい。この場合、パネル部材PAは、各熱交換器を位置決めする役割を有していてもよい。なお、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、1つの熱交換器によって構成されていてもよい。
図3および図6に示されるように、第1配管3および第2配管4は、冷媒が室内機1に流入または室内機1から流出するための管である。冷媒は、第1配管3および第2配管4の一方を経て室内機1に流入し、第1配管3および第2配管4の他方を経て室内機1から流出する。上述のように、第1配管3の一端は、延長配管25の上記一端に接続されている。第2配管4の一端は、延長配管26の上記一端に接続されている。第1配管3の他端は、分岐部3Cを介して、後述する第1管路3Aおよび第3管路3Bの各一端と接続されている。第2配管4の他端は、分岐部4Cを介して、後述する第2管路4Aおよび第4管路4Bの各一端と接続されている。なお、図6において第1配管3および第2配管4の下に示される実線の矢印は、暖房運転時の冷媒の流通方向を示し、点線の矢印は冷房運転時の冷媒の流通方向を示している。
上記暖房運転時には、ガス冷媒が第2配管4から室内機1内に流入し、液冷媒が第1配管3から室内機1外に流出する。上記冷房運転時には、液冷媒が第1配管3から室内機1内に流入し、ガス冷媒が第2配管4から室内機1外に流出する。
図3および図6に示されるように、第1配管3および第2配管4は、第1方向Aにおいて、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bに対して一方の側(図3および図6の各紙面右側)に配置されている。
図3および図6に示されるように、第1配管3の一端である第1流出入口および第2配管4の一端である第2流出入口と、第1熱交換器2Aとは、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bを挟むように配置されている。言い換えると、第1熱交換器2Aと第1流出入口とを接続する第1管路3Aおよび第1熱交換器2Aと第2流出入口とを接続する第2管路4Aの長さは、第2熱交換器2Bと第1流出入口とを接続する第3管路3Bおよび第2熱交換器2Bと第2流出入口とを接続する第4管路4Bの長さよりも長い。
図6に示されるように、室内機1の内部領域は、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bによって区画された、第1領域R1、第2領域R2、および第3領域R3を有している。第1領域R1は、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bに対して第1配管3および第2配管4側に位置する領域である。言い換えると、第1領域R1は、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bに対して第1熱交換器2Aとは反対側に位置する領域である。第2領域R2は、第1方向Aにおいて第1熱交換器2Aと第2熱交換器2Bとの間に位置する領域である。第3領域R3は、第1方向Aにおいて第1熱交換器2Aに対して第2熱交換器2Bとは反対側に位置する領域である。
第2領域R2には、第1管路3Aおよび第2管路4Aの各一部と、第1熱交換器2Aの第1接続部7Aおよび第2熱交換器2Bの第2接続部7Bとが配置されている。第3領域R3には、第1熱交換器2Aの上記第1接続部7Aが配置されている。第1領域R1には、第1管路3Aおよび第2管路4Aの各々の他の一部と、第3管路3Bおよび第4管路4Bの各々の全体と、第2熱交換器2Bの上記第2接続部7Bと、第1配管3および第2配管4とが配置されている。
図4、図6に示されるように、第1熱交換器2Aは、第1冷媒流路の一端を成しており冷媒が流出入する第1ポート13Aと、第1冷媒流路の他端を成しており、冷媒が流出入する第2ポート14Aとをさらに有している。第1熱交換器2Aは、例えば1つの第1ポート13Aと、2つの第2ポート14Aとを有している。なお、第1熱交換器2Aは、少なくとも1つの第1ポート13Aと少なくとも1つの第2ポート14Aとを有していればよく、複数の第1ポート13Aと複数の第2ポート14Aとを有していてもよい。
図3および図6に示されるように、第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第1方向Aにおいて第1熱交換器2Aの一方の側(各図の紙面右側)に設けられている。つまり、第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第1方向Aにおいて、第1配管3および第2配管4側に位置しかつ第2熱交換器2Bに面する第1熱交換器2Aの一方端部に設けられている。第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第2領域R2に面している。
図5に示されるように、1つの第2ポート14Aは、例えば上下方向において第1ポート13Aと並んで配置されている。第1ポート13Aは、例えば当該1つの第2ポート14Aよりもか風上側に配置されている。
図5、図6に示されるように、第2熱交換器2Bは、第2冷媒流路の一端を成しており冷媒が流出入する第3ポート13Bと、第2冷媒流路の他端を成しており、冷媒が流出入する第4ポート14Bとをさらに有している。第2熱交換器2Bは、例えば1つの第3ポート13Bと、2つの第4ポート14Bとを有している。なお、第2熱交換器2Bは、少なくとも1つの第3ポート13Bと少なくとも1つの第4ポート14Bとを有していればよく、複数の第3ポート13Bと複数の第4ポート14Bとを有していてもよい。
図3および図6に示されるように、第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bの一方の側(各図の紙面右側)に設けられている。つまり、第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1方向Aにおいて、第1配管3および第2配管4側に面する第2熱交換器2Bの一方端部に設けられている。第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1領域R1に面している。
図4に示されるように、1つの第4ポート14Bは、例えば上下方向において第3ポート13Bと並んで配置されている。第3ポート13Bは、例えば当該1つの第4ポート14Bよりも風上側に配置されている。
第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、例えば同等の構成を備えている。図4に示される第1ポート13Aは、図5に示される第3ポート13Bと、第1方向Aにおいて重なるように配置されている。同様に、図4に示される第2ポート14Aは、図5に示される第4ポート14Bと、第1方向Aにおいて重なるように配置されている。なお、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々は、互いに異なる構成を備えていてもよい。
図1,図3~図6に示されるように、室内機1は、第1配管3と第1熱交換器2Aとを接続する第1管路3Aと、第2配管4と第1熱交換器2Aとを接続する第2管路4Aと、第1配管3と第2熱交換器2Bとを接続する第3管路3Bと、第2配管4と第2熱交換器2Bとを接続する第4管路4Bとをさらに備える。第1管路3Aおよび第3管路3Bは、第1配管3に対して並列に接続されている。第2管路4Aおよび第4管路4Bは、第2配管4に対して並列に接続されている。
図3~図6に示されるように、第1管路3Aは、第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35を有している。第1曲げ部31、第2曲げ部32、第2部分34、および第3部分35の全体、ならびに第1部分33の一端を含む一部は、第2領域R2に配置されている。第1部分33の他端を含む他の一部は、第1領域R1に配置されている。第1部分33の残部は、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている。図3および図4に示されるように、第1部分33の上記残部は、第2熱交換器2Bのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。第1部分33は、例えば第2熱交換器2Bのフィンよりも上方に配置されている。
第1曲げ部31の一端は、第1部分33の上記一端と接続されている。第1曲げ部31の他端は、第2部分34の一端と接続されている。第2曲げ部32の一端は、第2部分34の他端と接続されている。第2曲げ部32の他端は、第3部分35の一端と接続されている。第3部分35の他端は、第1ポート13Aに接続されている。第1管路3Aにおいて、第1曲げ部31は、第2曲げ部32よりも第1配管3に近い位置に配置されている。第2曲げ部32は、第1曲げ部31よりも第1ポート13Aに近い位置に配置されている。第1曲げ部31の曲率中心は、第1曲げ部31に対して第2熱交換器2B側に配置されている。第2曲げ部32の曲率中心は、第2曲げ部32に対して第1熱交換器2A側に配置されている。第1曲げ部31の曲率半径は、例えば第2曲げ部32の曲率半径と等しい。
図3~図6に示されるように、第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35は、第2領域R2において、S字形状を有している。第1曲げ部31は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32と並んで配置されている。第1曲げ部31の一部は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32の一部と重なるように配置されている。具体的には、第1曲げ部31のうち第2部分34と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32のうち第2部分34と接続されている部分と重なるように配置されている。一方で、第1曲げ部31のうち第1部分33と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32のうち第3部分35と接続されている部分と重なるように配置されてない。図5に示される室内機1では、第1方向Aと交差する水平方向において、第1曲げ部31の一部が第2曲げ部32の一部と重なるように配置されている。
図6に示されるように、第1管路3Aは、例えば第3曲げ部36、および第4部分37をさらに有している。第1部分33の他端は、第3曲げ部36の一端と接続されている。第3曲げ部36の他端は、第4部分37の一端と接続されている。第4部分37の他端は、分岐部3Cを介して、第1配管3において第1流出入口とは反対側の他端と接続されている。この場合、第4部分37、第3曲げ部36、第1部分33、第1曲げ部31、第2部分34、第2曲げ部32、および第3部分35が、第1配管3側から第1熱交換器2A側に向かって、上記記載順に直列に接続されている。
第1管路3Aの第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各管径(内径)は、例えば3.5mm以上6.5mm以下である。第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各管径は、例えば一定である。第1管路3Aの第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各外径は、コネクトパイプ27の外径未満である。
図5および図6に示されるように、第1管路3Aの第1曲げ部31、第2部分34、および第2曲げ部32の長さ(管路長)の和は、例えば第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの第1方向Aと交差する方向の各最大幅よりも短い。
図3~図6に示されるように、第2管路4Aは、第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45を有している。第1曲げ部41、第2曲げ部42、第2部分44、および第3部分45の全体、ならびに第1部分43の一端を含む一部は、第2領域R2に配置されている。第1部分43の他端を含む他の一部は、第1領域R1に配置されている。第1部分43の残部は、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている。図3および図4に示されるように、第1部分43の上記残部は、第2熱交換器2Bのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。
第1曲げ部41の一端は、第1部分43の上記一端と接続されている。第1曲げ部41の他端は、第2部分44の一端と接続されている。第2曲げ部42の一端は、第2部分44の他端と接続されている。第2曲げ部42の他端は、第3部分45の一端と接続されている。第3部分45の他端は、第2ポート14Aに接続されている。第2管路4Aにおいて、第1曲げ部41は、第2曲げ部42よりも第2配管4に近い位置に配置されている。第2曲げ部42は、第1曲げ部41よりも第2ポート14Aに近い位置に配置されている。第1曲げ部41の曲率中心は、第1曲げ部41に対して第2熱交換器2B側に配置されている。第2曲げ部42の曲率中心は、第2曲げ部42に対して第1熱交換器2A側に配置されている。第1曲げ部41の曲率半径は、例えば第2曲げ部42の曲率半径と等しい。
図3~図6に示されるように、第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45は、第2領域R2において、S字形状を有している。第1曲げ部41は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42と並んで配置されている。第1曲げ部41の一部は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42の一部と重なるように配置されている。具体的には、第1曲げ部41のうち第2部分44と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42のうち第2部分44と接続されている部分と重なるように配置されている。一方で、第1曲げ部41のうち第1部分43と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42のうち第3部分45と接続されている部分と重なるように配置されてない。図5に示される室内機1では、第1方向Aと交差する方向において、第1曲げ部41の一部が第2曲げ部42のと重なるように配置されている。
第2領域R2において、第2管路4Aの少なくとも一部は、第1方向Aと交差する方向において、第1管路3Aの少なくとも一部と並んで配置されている。第2領域R2において、第2管路4Aの少なくとも一部は、例えば第1方向Aと交差する方向において第1管路3Aの少なくとも一部と重なるように配置されている。第1曲げ部41の少なくとも一部は、例えば第1方向Aと交差する方向において第1曲げ部31の少なくとも一部と重なるように配置されている。第2曲げ部42の少なくとも一部は、例えば第1方向Aと交差する方向において第2曲げ部32の少なくとも一部と重なるように配置されている。図5に示される室内機1では、第1方向Aと交差する上下方向において、第1曲げ部31の少なくとも一部が第1曲げ部41の少なくとも一部と重なるように配置されている。第1方向Aと交差する上下方向において、第2曲げ部32の少なくとも一部が第2曲げ部42の少なくとも一部と重なるように配置されている。
図6に示されるように、第2管路4Aは、例えば第3曲げ部46、および第4部分47をさらに有している。第1部分43の他端は、第3曲げ部46の一端と接続されている。第3曲げ部46の他端は、第4部分47の一端と接続されている。第4部分47の他端は、分岐部4Cを介して、第2配管4において第2流出入口とは反対側の他端と接続されている。
第2管路4Aの第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45の各管径は、例えば3.5mm以上6.5mm以下である。第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45の各管径は、例えば一定である。第2管路4Aの第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45の各管径は、例えば第1管路3Aの第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各管径と等しい。
第2管路4Aの第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45の各外径は、コネクトパイプ27の外径未満である。第1管路3Aの第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各外径と、第1管路3Aの第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35の各外径との和は、コネクトパイプ27の外径未満である。
図4および図6に示されるように、第2管路4Aの第1曲げ部41、第2部分44、および第2曲げ部42の長さ(管路長)の和は、例えば第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの第1方向Aと交差する方向の各最大幅よりも短い。
図3、図4および図6に示されるように、第3管路3Bの全体は、第1領域R1に配置されている。第3管路3Bは、例えば第4曲げ部38、第8部分39、および第9部分40を有している。
第8部分39の一端は、第2熱交換器2Bの第3ポート13Bと接続されている。第8部分39の他端は、第4曲げ部38の一端と接続されている。第4曲げ部38の他端は、第9部分40の一端と接続されている。第9部分40の他端は、分岐部3Cを介して、第1配管3において第1流出入口とは反対側の他端と接続されている。第9部分40、第4曲げ部38、および第8部分39、第1配管3側から第2熱交換器2B側に向かって、上記記載順に直列に接続されている。
第3管路3Bの第4曲げ部38、第8部分39、および第9部分40の各管径は、例えば3.5mm以上6.5mm以下である。第4曲げ部38、第8部分39、および第9部分40の各管径は、例えば一定である。第3管路3Bの第4曲げ部38、第8部分39、および第9部分40の各外径は、コネクトパイプ27の外径未満である。
図3、図4および図6に示されるように、第4管路4Bの全体は、第1領域R1に配置されている。第4管路4Bは、例えば第4曲げ部48、第8部分49、および第9部分50を有している。
第8部分49の一端は、第2熱交換器2Bの第4ポート14Bと接続されている。第8部分49の他端は、第4曲げ部48の一端と接続されている。第4曲げ部48の他端は、第9部分50の一端と接続されている。第9部分50の他端は、分岐部4Cを介して、第2配管4において第2流出入口とは反対側の他端と接続されている。第9部分50、第4曲げ部48、および第8部分49は、第2配管4側から第2熱交換器2B側に向かって、上記記載順に直列に接続されている。
第4管路4Bの少なくとも一部は、第1方向Aと交差する方向において、第3管路3Bの少なくとも一部と並んで配置されている。第4管路4Bの少なくとも一部は、第1方向Aと交差する方向において、第3管路3Bの少なくとも一部と重なるように配置されている。
第4管路4Bの第4曲げ部48、第8部分49、および第9部分50の各管径は、例えば3.5mm以上6.5mm以下である。第4曲げ部48、第8部分49、および第9部分50の各管径は、例えば一定である。第4管路4Bの第4曲げ部48、第8部分49、および第9部分50の各外径は、コネクトパイプ27の外径未満である。
第1配管3および第2配管4の各外径は、コネクトパイプ27の外径未満である。第1配管3および第2配管4の各外径の和は、コネクトパイプ27の外径以下であり、例えばコネクトパイプ27外径未満である。
<作用効果>
室内機1は、冷媒が流入または流出する第1流出入口および第2流出入口と、第1流出入口と第2流出入口との間に接続されている第1熱交換器2Aと、第1流出入口および第2流出入口に対して第1熱交換器2Aと並列に接続されている第2熱交換器2Bとを備える。第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bは、第1方向Aに流れる冷媒と第1方向Aと交差する方向に流れる気体とが熱交換するように設けられている。第1流出入口および第2流出入口、ならびに第1熱交換器2Aは、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bを挟むように配置されている。
室内機1は、第1流出入口と第1熱交換器2Aとを接続する第1管路3Aと、第2流出入口と第1熱交換器2Aとを接続する第2管路4Aと、第1流出入口と第2熱交換器2Bとを接続する第3管路3Bと、第2流出入口と第2熱交換器2Bとを接続する第4管路4Bとをさらに備える。第3管路3Bおよび第4管路4Bの各々は、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bに対して第1熱交換器2Aとは反対側に位置する第1領域R1に配置されている。
上記特許文献1に記載の室内機が家庭用空調機の室内機として使用される場合、第1流出入口および第2流出入口と第1熱交換器および第2熱交換器とを接続するための少なくとも4つの管路が、第1領域のみならず、第2領域にも配設される必要がある。そのため、第2領域および第2領域と第1領域との間に位置する第2熱交換器の周囲の双方に、上記少なくとも4つの管路が配置されるためのスペースが必要とる。
これに対し、上記室内機1では、第3管路3Bおよび第4管路4Bが第1領域R1に配置されているため、第2領域R2、および第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと隣接する領域に、第3管路3Bおよび第4管路4Bが配置されるためのスペースは不要である。
上記のように不要とされたスペースが室内機1から削除されれば、室内機1はその性能を低下させることなく小型化され得る。一方で、上記のように不要とされたスペースの分だけ、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bを大型化すれば、室内機1の大型化が抑制されながらも、室内機1の性能の向上が実現される。つまり、室内機1では、家庭用空調機の室内機として使用される場合にも、上記室外機と比べて大型化が抑制されるとともに、性能の低下が抑制されている。
室内機1において、第1管路3Aおよび第2管路4Aの各々は、第1方向Aにおいて第1熱交換器2Aと第2熱交換器2Bとの間に位置する第2領域R2に配置された第1曲げ部31および第2曲げ部32と、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置された第1部分33とを含む。第1管路3Aの第1曲げ部31の少なくとも一部は、第1方向Aと交差する方向において、第1管路3Aの第2曲げ部32の少なくとも一部と重なるように配置されている。このような第1管路3Aを配置するために必要とされる第2領域R2の第1方向Aの幅は、第1曲げ部31が第1方向Aと交差する方向において第2曲げ部32と重ならないように配置されている第1管路3Aを配置するために必要とされる第2領域R2の第1方向Aの幅よりも、狭くなる。その結果、室内機1では、家庭用空調機の室内機として使用される場合にも、上記室外機と比べてさらなる小型化が実現され得る。
室内機1では、第1曲げ部31,41および第2曲げ部32,42は、第2領域R2に配置されている。第1曲げ部31,41の曲率中心は、第1曲げ部31,41に対して第2熱交換器2B側に配置されている。第2曲げ部32,42の曲率中心は、第2曲げ部32,42に対して第1熱交換器2A側に配置されている。このようにしても、室内機1では、家庭用空調機の室内機として使用される場合にも、上記室外機と比べて大型化が抑制されるとともに、性能の低下が抑制されている。
実施の形態2.
図7に示されるように、実施の形態2に係る室内機1は、実施の形態1に係る室内機1と基本的に同様の構成を備えるが、第1曲げ部31,41および第2曲げ部32,42が第3領域R3に配置されている点で、実施の形態1に係る室内機1とは異なる。
第1熱交換器2Aの第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第1方向Aにおいて第1熱交換器2Aの他方の側(図7の紙面左側)に設けられている。つまり、第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第1方向Aにおいて、第1配管3および第2配管4に面する第1熱交換器2Aの一方端部に設けられている。第1ポート13Aおよび第2ポート14Aは、第3領域R3に面している。
第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1方向Aにおいて第2熱交換器2Bの一方の側(各図の紙面右側)に設けられている。つまり、第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1方向Aにおいて、第1配管3および第2配管4に面する第2熱交換器2Bの一方端部に設けられている。第3ポート13Bおよび第4ポート14Bは、第1領域R1に面している。
図7に示されるように、第1管路3Aは、第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35を有している。第1曲げ部31、第2曲げ部32、第2部分34、および第3部分35の全体、ならびに第1部分33の一端を含む一部は、第3領域R3に配置されている。第1部分33の他端を含む他の一部は、第1領域R1に配置されている。第1部分33の残部は、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている部分と、第2領域R2に配置されている部分と、第1方向Aと交差する方向において第1熱交換器2Aと並んで配置されている部分とを有している。第1部分33の上記残部のうち、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている部分は、第2熱交換器2Bのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。同様に、第1部分33の上記残部のうち、第1方向Aと交差する方向において第1熱交換器2Aと並んで配置されている部分は、第1熱交換器2Aのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。
図7に示されるように、第2管路4Aは、第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45を有している。第1曲げ部41、第2曲げ部42、第2部分44、および第3部分45の全体、ならびに第1部分43の一端を含む一部は、第3領域R3に配置されている。第1部分43の他端を含む他の一部は、第1領域R1に配置されている。第1部分43の残部は、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている部分と、第2領域R2に配置されている部分と、第1方向Aと交差する方向において第1熱交換器2Aと並んで配置されている部分とを有している。第1部分43の上記残部のうち、第1方向Aと交差する方向において第2熱交換器2Bと並んで配置されている部分は、第2熱交換器2Bのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。同様に、第1部分43の上記残部のうち、第1方向Aと交差する方向において第1熱交換器2Aと並んで配置されている部分は、第1熱交換器2Aのフィンよりも外側に配置されており、該フィンと接続されていない。
第1曲げ部31,41の各曲率中心は、第1曲げ部31,41に対して第1熱交換器2A側に配置されている。第2曲げ部32,42の曲率中心は、第2曲げ部32,42に対して第1熱交換器2A側に配置されている。
第1曲げ部31、第2曲げ部32、第1部分33、第2部分34、および第3部分35は、第3領域R3において、C字形状を有している。第1曲げ部41、第2曲げ部42、第1部分43、第2部分44、および第3部分45は、第3領域R3において、C字形状を有している。第1曲げ部31は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32と重なるように配置されている。第1曲げ部31のうち第1部分33と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32のうち第3部分35と接続されている部分と重なるように配置されている。第1曲げ部41は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42と重なるように配置されている。第1曲げ部41のうち第1部分43と接続されている部分は、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部42のうち第3部分45と接続されている部分と重なるように配置されている。
第1曲げ部31および第2曲げ部32は、例えば第2部分34に対して対称に設けられている。第1曲げ部41および第2曲げ部42は、例えば第2部分44に対して対称に設けられている。
第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各パネル部材PAには、例えば第1管路3Aの第1部分33および第2管路4Aの第1部分43が挿通されるための挿通孔が設けられている。これにより、第1管路3Aの第1部分33および第2管路4Aの第1部分43は、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bに対して位置決めされている。
実施の形態2に係る室内機1は、実施の形態1に係る室内機1と基本的に同様の構成を備えているため、実施の形態1に係る室内機1と同様の効果を奏することができる。
さらに、実施の形態2に係る室内機1では、第1曲げ部31,41および第2曲げ部32,42の各曲率中心が第2曲げ部32,42に対して第1熱交換器2A側に配置されているため、第1管路3Aおよび第2管路4Aの各々が第3領域R3においてC字形状を有している。そのため、実施の形態2に係る室内機1では、第1曲げ部31のうち第1部分33と接続されている部分が、第1方向Aと交差する方向において、第2曲げ部32のうち第3部分35と接続されている部分と重なるように配置されている。
例えば、第1曲げ部31および第2曲げ部32の各曲率中心側に位置する外周面と該曲率中心との間の距離を曲率半径とすると、実施の形態1の第1曲げ部31と第1部分33との接続部と第2曲げ部32と第3部分35との接続部との間の第1方向Aの距離L1(図6参照)は、第2部分34の外径、第1曲げ部31の上記曲率半径、および第2曲げ部32の上記曲率半径の和に等しくなる。これに対し、実施の形態2において第1曲げ部31と第1部分33との接続部と第2曲げ部32と第3部分35との接続部との間の第1方向Aの距離L2(図7参照)は、第2部分34の外径と、第1曲げ部31の上記曲率半径および第2曲げ部32の上記曲率半径のうちのいずれか大きい値との和に等しくなる。そのため、実施の形態2における上記距離L2は、実施の形態1における上記距離L1よりも、短くなる。
その結果、実施の形態2に係る室内機1の第3領域R3において第1管路3Aおよび第2管路4Aを配置するためのスペースは、実施の形態1に係る室内機1の第2領域R2において第1管路3Aおよび第2管路4Aを配置するためのスペースと比べて、削減されている。
なお、実施の形態2に係る室内機1においても、第1ポート13Aは、第3ポート13Bと、第1方向Aにおいて重なるように配置されていてもよい。同様に、第2ポート14Aは、第4ポート14Bと、第1方向Aにおいて重なるように配置されていてもよい。
実施の形態3.
図8に示されるように、実施の形態3に係る室内機1は、実施の形態2に係る室内機1と基本的に同様の構成を備えるが、第1管路3Aの長さLA、第1管路3Aの管径DA、第3管路3Bの長さLB、および第3管路3Bの管径DBが、以下の関係式(1)および関係式(2)を同時に満たす点で、実施の形態2に係る室内機1とは異なる。
上記関係式(1)および関係式(2)は、第1管路3Aおよび第3管路3Bに液相冷媒が流れる冷房運転時に、第1管路3Aの長さと第3管路3Bとの長さの差に起因して生じる圧力損失差を低減するように、導かれたものである。
まず、関係式(1)について説明する。冷房運転時の第1管路3Aを流れる気液二相冷媒の圧力損失ΔPAと第1管路3Aの管径DAおよび第1管路3Aの長さLAとの関係式(3)は、ΔPA=A×LA/DA
nで表される。同様に、冷房運転時の第3管路3Bを流れる気液二相冷媒の圧力損失ΔPBと第3管路3Bの管径DBおよび第3管路3Bの長さLBとの関係式(4)は、ΔPB=A×LB/DB
nで表される。なお、Aは、特定の冷媒が特定の圧力および温度にあるときの、気相状態の冷媒および液相状態の冷媒の各密度、各粘度、および各冷媒循環量などから求められる値である。
第1管路3Aを経て第1熱交換器2Aに流入する気液二相冷媒の圧力損失ΔPAが、第3管路3Bを経て第2熱交換器2Bに流入する気液二相冷媒の圧力損失ΔPBと等しく設定されれば、第1熱交換器2Aに流入する気液二相冷媒の流量が第2熱交換器2Bに流入する気液二相冷媒の流量と等しくなる。この場合、冷房運転時の第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各熱交換性能は、互いに等しくなる。
このように、上記関係式(1)は、上記関係式(3)および(4)から、ΔPAとΔPBとが等しくなるように、第1管路3Aの管径DA、第1管路3Aの長さLA、第3管路3Bの管径DB、および第3管路3Bの長さLBの関係を示すものとして導かれたものである。
次に、関係式(2)について説明する。関係式(2)は、関係式(1)のnの数値範囲を特定するものである。関係式(1)のnは定数としてもよいが、nの値は管径の大きさに応じて変化し得る。そのため、管径が3.5mm以上6.5mm以下である範囲内で上記圧力損失差をゼロとし得る最適なn値と、管径が9.5mm以上13.0mm以下である範囲内で、上記圧力損失差をゼロとし得る最適なn値とを以下のフィッティングにより導いた。
図9は、気液二相冷媒が流れる冷媒管路の管径(内径)と単位長さ当たりの圧力損失勾配との関係を示すグラフである。図9の横軸は、気液二相冷媒が流れる冷媒管路の管径(単位:mm)を示し、図9の縦軸は、気液二相冷媒が流れる冷媒管路において単位長さ当たりの圧力損失勾配ΔP/ΔL(単位:kPa/m)を示す。
図9に示される複数の丸形状のプロットは、上記関係式(3)または上記関係式(4)から計算される管径Dと単位長さ当たりの圧力損失勾配ΔP/ΔLとの関係を示す。
図9に示される実線は、管径Dが3.5mm以上6.5mm以下である上記複数のプロットを、ΔP/ΔL=B/Dnとの数式でフィッティングすることにより得られた、数式ΔP/ΔL=B/D4.9を示す。Bは、特定の冷媒が特定の圧力および温度にあるときの、気相状態の冷媒および液相状態の冷媒の各密度、各粘度、および各冷媒循環量などから求められる値である。一般的な家庭用空気清浄機の室内機の伝熱管の管径が3.5mm以上6.5mm以下であるため、この数式は、第1管路3Aおよび第3管路3Bの各管径が一般的な家庭用空気清浄機の室内機の伝熱管の管径と等しい場合の、圧力損失勾配を示す。
図9に示される点線は、管径Dが9.5mm以上13.0mm以下である上記複数のプロットを、ΔP/ΔL=C/Dnとの数式でフィッティングすることにより得られた、数式ΔP/ΔL=C/D5.1を示す。Cは、特定の冷媒が特定の圧力および温度にあるときの、気相状態の冷媒および液相状態の冷媒の各密度、各粘度、および各冷媒循環量などから求められる値である。一般的な家庭用空気清浄機の延長配管の管径が9.5mm以上13.0mm以下であるため、上記数式は、第1管路3Aおよび第3管路3Bの各管径が一般的な家庭用空気清浄機の延長配管の管径と等しい場合の、圧力損失勾配を示す。
第1管路3Aの長さLA、第1管路3Aの管径DA、第3管路3Bの長さLB、および第3管路3Bの管径DBが、上記のように導かれた関係式(1)および(2)を同時に満たすように設定されることで、第1熱交換器2Aに流入する気液二相冷媒の流量が第2熱交換器2Bに流入する気液二相冷媒の流量と等しくなり、第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各熱交換性能は、互いに等しくなる。
例えば第1管路3Aの長さLAが0.8m、第3管路3Bの長さLBが0.03m、第3管路3Bの管径DBが5mmの場合、上記関係式(1)および(2)を満たす第1管路3Aの管径DAは9.65mmとなる。つまり、第1管路3Aの長さLAが0.8m、第1管路3Aの管径DAが9.65mm、第3管路3Bの長さLBが0.03m、第3管路3Bの管径DBが5mmであるとき、冷房運転時の第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各熱交換性能は互いに等しくなる。
つまり、実施の形態3に係る室内機1では、実施の形態2に係る室内機1と比べて、冷房運転時に第1熱交換器2Aおよび第2熱交換器2Bの各々への気液二相冷媒の流入量のばらつきが抑制されているため、第1送風機5Aおよび第2送風機5Bの各風量が互いに等しいときにも、熱交換性能の低下が抑制されている。
なお、実施の形態3に係る室内機1は、第1管路3Aの長さLA、第1管路3Aの管径DA、第3管路3Bの長さLB、および第3管路3Bの管径DBが、以下の関係式(1)および(2)を同時に満たす点を除き、実施の形態1に係る室内機1と同様の構成を備えていてもよい。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。