DE112013004905T5 - Außeneinheit und Kältemittelkreislauf-Vorrichtung - Google Patents

Außeneinheit und Kältemittelkreislauf-Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Eine Außeneinheit 110 enthält einen Außen-Luft-Wärmetauscher 103, gebildet durch einen Luft-Wärmetauscher, der mehrere ausgerichtete Rippen 302 und eine Wärmetransfer-Röhre 301 enthält, die die Rippen 302 an mehreren Stellen schneidet, und Wärme von einem in den Röhren fließenden Kältemittel überträgt, und der Wärme zischen dem Kältemittel und Luft austauscht; und ein Gebläse-Ventilator 202, der einen Strom der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 strömenden Luft bildet. In dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 schneiden die Wärmetransfer-Röhren 301 die Rippen 302 in Intervallen, auf der Grundlage einer Flussrate der in den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 hineinströmenden Luft, gemäß einer Lagebeziehung mit dem Gebläse-Ventilator 202.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einer Kältemittelkreislauf-Vorrichtung verwendete Außeneinheit und desgleichen.
  • Stand der Technik
  • In einigen existierenden Kältemittelkreislauf-Vorrichtungen enthält eine Außeneinheit einen einzelnen Luft-Wärmetauscher mit mehreren (z. B. zwei) vertikal ausgerichteten Gebläse-Vorrichtungen. In einer solchen Außeneinheit kann, zumindest in einem Zustand wo die Gebläse-Vorrichtungen bei hoher Ventilator-Rotationsgeschwindigkeit (unten als Rotationsgeschwindigkeit bezeichnet) arbeiten, eine Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit der darüber angeordneten Gebläse-Vorrichtung zwischen einer niedrigeren Geschwindigkeit und einer höheren Geschwindigkeit als die der darunter angeordneten Gebläse-Vorrichtungen umgeschaltet werden. Dadurch, dass die Rotationsgeschwindigkeit der zwei Gebläse-Vorrichtungen unterschiedlich voneinander gemacht wird, wird der durch die Rotation der zwei Gebläse-Vorrichtungen erzeugte Lärm verringert (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: JP 4430258 (1)
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wenn jedoch zwei Gebläse-Vorrichtungen so angetrieben werden, dass sie mit verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten in einer solchen Außeneinheit arbeiten, in der zwei Gebläse-Vorrichtungen vertikal ausgerichtet sind wie in Patentdokument 1, ist der Druck im Gebläse-Raum ungleich verteilt, was ein Phänomen wie zum Beispiel einen kurzen Kreislauf oder einen Wirbel verursacht. Infolgedessen variieren die Luft-Flussraten in dem Luft-Wärmetauscher, wodurch die Leistung des Wärmetauschers verringert werden kann, oder zum Beispiel Lärm erhöht werden kann.
  • Indessen haben, zum Beispiel zur Einfachheit beispielsweise der Anordnung der Komponenten in einer Außeneinheit, einzelne Bereiche des gesamten Wärmetauschers nicht notwendigerweise den gleichen Abstand zu den Gebläse-Vorrichtungen. In einem solchen Fall ist, selbst wenn die Gebläse-Vorrichtungen so angetrieben werden, dass sie mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit arbeiten, die Flussrate der in einen Bereich weit entfernt von den Gebläse-Vorrichtungen strömenden Luft zum Beispiel niedrig. Infolgedessen variieren die Flussraten in dem Luft-Wärmetauscher, wodurch die Leistung des Luft-Wärmetauschers verringert werden kann.
  • Die vorliegenden Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und beabsichtigt eine Außeneinheit und desgleichen bereitzustellen, die geeignet sind, Variationen in den Flussraten in einem Luft-Wärmetauscher zu verringern.
  • Lösung des Problems
  • Eine Außeneinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält einen Außen-Luft-Wärmetauscher gebildet aus einem Luft-Wärmetauscher, wobei der Luft-Wärmetauscher eine Vielzahl von ausgerichteten Rippen und eine, eine Vielzahl von Wärmetransfer-Röhrensegmenten enthaltende, Wärmetransfer-Röhre enthält, wobei die Wärmetauscher-Segmente die Rippen an einer Vielzahl von Stellen schneiden und es einem Kältemittel erlauben darin zu fließen, und wobei der Wärmetauscher Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft tauscht; und eine Gebläse-Vorrichtung, die einen Strom der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher strömenden Luft bildet. In dem Außen-Luft-Wärmetauscher schneiden die Wärmetransfer-Röhren die Rippen in einem größeren Intervall in einem Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers, in den Luft mit einer niedrigen Luft-Flussrate strömt, als ein Intervall in einem Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers, in den Luft mit einer niedrigen Luft-Flussrate strömt.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Entsprechend der Außeneinheit der vorliegenden Erfindung schneiden die Wärmetransfer-Röhren die Rippen in einem Intervall, das auf der Grundlage der Flussrate der in den Außen-Luft-Wärmetauscher strömenden Luft entsprechend der Lagebeziehung mit der Gebläse-Vorrichtung bestimmt wird. Mit dieser Konfiguration können Variationen in der Luft-Flussrate in dem Außen-Luft-Wärmetauscher verringert werden. Das ermöglicht es einer Kältemittelkreislauf-Vorrichtung zum Beispiel effizient zu arbeiten und Energie zu sparen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer Kältemittelkreislauf-Vorrichtung des Ausführungsbeispiels 1 der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Arrangements in einer Außeneinheit 110 gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm eines Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein Diagramm, das einen Überblick einer Verteilung von Luft-Flussraten gemäß den Effekten von Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 5 ist ein Graph, der die Leistungszahl und die Variation der Luft-Flussraten gemäß den Effekten von Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm eines Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm eines anderen Beispiels des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm eines Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein schematisches Diagramm eines anderen Beispiels des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Kältemittelkreislauf-Vorrichtung des Ausführungsbeispiels 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 dargestellt, wird in Ausführungsbeispiel 1 ein Kältemittelkreislauf gebildet durch Verbinden eines Kompressor 101, eines Vierwege-Ventils 102, eines Außen-Luft-Wärmetauschers 103, eines Expansionsventils 104 und eines Innen-Luft-Wärmetauschers 105, mittels Kältemittel-Leitungen. Der Kältemittelkreislauf wird mit einem Kältemittel gefüllt, mit dem die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung arbeitet. Hier in Ausführungsbeispiel 1 enthält eine Außeneinheit 110 den Kompressor 101, das Vierwege-Ventil 102 und den Außen-Luft-Wärmetauscher 103. Währenddessen enthält die Inneneinheit 120 das Expansionsventil 104 und den Innen-Luft-Wärmetauscher 105.
  • Der Kompressor 101 saugt das Kältemittel an, verdichtet das Kältemittel, so dass das Kältemittel eine hohe Temperatur und einen hohen Druck hat, und führt das Kältemittel ab. Als der Kompressor 101 von Ausführungsbeispiel 1 kann zum Beispiel ein Kompressor eines Typs verwendet werden, der geeignet ist die Menge des Kältemittels anzupassen, die durch Regeln der Rotationsgeschwindigkeit mit einem Wechselrichterkreis abzuführen ist. Das Vierwege-Ventil 102 ist ein Ventil, das die Flussrichtung des Kältemittels in Abhängigkeit davon, ob beispielsweise eine Klimaanlage Kühl-Betrieb oder Heiz-Betrieb durchführt, umschaltet. Der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 funktioniert zum Beispiel als ein Kondensator (Heizer) oder ein Verdampfer (Kühler) und tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft (Außenluft) aus. Der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 wird später beschrieben werden.
  • Das in der Inneneinheit 120 enthaltene Expansionsventil 104, wie zum Beispiel ein Messgerät (Flussraten-Regelungsmittel), dekomprimiert das Kältemittel, um das Kältemittel zu expandieren. Wenn zum Beispiel ein elektronisches Expansionsventil als Expansionsventil 104 verwendet wird, wird der Öffnungsgrad gemäß einer Anweisung von einem Mittel wie zum Beispiel einem Regelungsmittel (nicht dargestellt) eingestellt. Der Innen-Luft-Wärmetauscher 105, der als ein Last-Wärmetauscher dient, tauscht beispielsweise Wärme zwischen der für die Klimatisierung bestimmten Luft (Last) und dem Kältemittel. Im Heiz-Betrieb funktioniert der Innen-Wärmetauscher 105 als ein Kondensator (Heizer) und heizt die Luft, indem er das Kältemittel veranlasst Wärme abzustrahlen. Im Kühl-Betrieb dagegen funktioniert der Innen-Wärmetauscher 105 als Verdampfer (Kühler) und kühlt die Luft, indem er das Kältemittel veranlasst Wärme zu absorbieren.
  • 2 ist ein Diagramm, das einen Überblick eines Arrangements in der Inneneinheit 110 einschließlich des Innen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Inneneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 werden ein Luft-Wärmetauscher 201 und mehrere Gebläse-Ventilatoren 202 in einer Hülle beherbergt. In Ausführungsbeispiel 1 ist der einzelne Luft-Wärmetauscher 201 als der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 in dem Kältemittelkreislauf vorhanden.
  • Die mehreren, vertikal ausgerichteten (in der vertikalen Richtung) Gebläse-Ventilatoren 202 sind in der Außeneinheit 110 (Hülle) vorhanden. Die Gebläse-Ventilatoren 202 bilden einen Luftstrom, der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 strömt, derart, dass der Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Kältemittel in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 gefördert wird. Hier sind die Gebläse-Ventilatoren 202 in einem oberen Teil der Außeneinheit 110 (Hülle) vorhanden. Außerdem wird ein leerer Raum in einem unteren Teil als unterer Raum 203 verwendet. In dem unteren Raum 203 sind zum Beispiel eine Schalttafel, die die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung steuert, Komponenten wie zum Beispiel der Kompressor 101, die die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung bilden, und desgleichen vorhanden.
  • 3 ist ein Diagramm, das einen Überblick des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie oben beschrieben ist der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 von Ausführungsbeispiel 1 aus dem einzelnen Luft-Wärmetauscher 201 gebildet. Hier ist der Luft-Wärmetauscher 201 ein Rippen- und Röhren-Wärmetauscher enthaltend mehrere Rippen 302, die so ausgerichtet sind, dass die Bleche parallel zueinander angeordnet sind, und eine Wärmetauscher-Röhre, enthaltend Wärmetransfer-Röhrensegmente 301, die die Rippen 302 in der Richtung der parallelen Anordnung der Rippen 302 durchdringen. Die Wärmetransfer-Röhre 301 ist eine Röhre die die Wärme des in der Röhre fließenden Kältemittels an die außerhalb der Leitung strömende Luft überträgt. Zum Beispiel durch Biegen der Wärmetransfer-Röhre 301 an den Seiten schneidet die Wärmetransfer-Röhre 301 die Rippen an mehreren Stellen. In dem Luft-Wärmetauscher 201 des Ausführungsbeispiels 1 ist die Bahn (Luftstrom-Bahn) durch Verwendung der Wärmetransfer-Röhrensegmente in mehrere Bahnen gespalten. Bevor es in den Luft-Wärmetauscher 201 fließt, wird der Fluss des Kältemittels zum Beispiel durch einen Verteiler gespalten, und das Kältemittel fließt in den einzelnen Bahnen, dadurch im Luft-Wärmetauscher Wärme mit der Luft austauschend. Nachdem sie aus dem Luft-Wärmetauscher 201 heraus fließen, werden die Ströme des Kältemittels rekombiniert. Die Rippen 302 werden zum Beispiel aus einem Material wie Aluminium hergestellt und vergrößern die Wärmetransfer-Fläche, dadurch, dass sie in Kontakt mit den Wärmetransfer-Röhrensegmenten 301 sind.
  • Hier in der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 ist der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 (Luft-Wärmetauscher 201) so platziert, dass die Wärmetransfer-Röhrensegmente vertikal ausgerichtet sind. Außerdem werden in dem Luft-Wärmetauscher 201 des Ausführungsbeispiels 1 vertikale Zwischenräume (Intervalle) Dp zwischen den Schnittpunkten des Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 und der Rippen 302 eingestellt, um sich in Richtung der unteren Seite der Wärmetransfer-Röhrensegmente zu vergrößern. Währenddessen sind die Zwischenräume Fp der Rippen 302 die gleichen.
  • Als nächstes wird der Betrieb und desgleichen von jeder der Komponenten der Kältemittelkreislauf-Vorrichtung auf der Grundlage des Flusses des in dem Kältemittelkreislauf zirkulierenden Kältemittels beschrieben werden. Zuerst wird eine Beschreibung gegeben werden, die einen Kühl-Betrieb als ein Beispiel nimmt. Der Kompressor 101 saugt das Kältemittel an, verdichtet das Kältemittel, sodass das Kältemittel eine hohe Temperatur und einen hohen Druck hat, und führt das verdichtete Kältemittel ab. Das abgeführte Kältemittel fließt über das Vierwege-Ventil 102 in den Außen-Luft-Wärmetauscher 103. Der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 tauscht Wärme zwischen der durch die Gebläse-Ventilatoren 202 bereitgestellten Außenluft und dem Kältemittel, um das Kältemittel zu veranlassen, Wärme abzustrahlen, und das Kältemittel abzukühlen. Wenn geeignet, wird das Kältemittel kondensiert und verflüssigt. Das gekühlte Kältemittel fließt durch das Expansionsventil 104. Das Expansionsventil 104 dekomprimiert das fließende Kältemittel. Das dekomprimierte Kältemittel fließt in den Innen-Luft-Wärmetauscher 105. Der Innen-Luft-Wärmetauscher 105 erwärmt das Kältemittel zum Beispiel durch Austausch von Wärme zwischen dem Kältemittel und Innen-Luft, was eine thermische Last (Wärmetausch-Ziel) ist, und verdampft und vergast das Kältemittel. Der Kompressor 101 saugt das verdampfte und vergaste Kältemittel an.
  • Als nächstes wird eine Beschreibung eines Heiz-Betriebs gegeben werden. Der Kompressor 101 saugt das Kältemittel an, verdichtet das Kältemittel, so dass das Kältemittel eine hohe Temperatur und einen hohen Druck hat, und führt das verdichtete Kältemittel ab. Das abgeführte Kältemittel fließt über das Vierwege-Ventil 102 in den Innen-Luft-Wärmetauscher 105. Der Innen-Luft-Wärmetauscher 105 tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel und Innen-Luft, um so das Kältemittel zu veranlassen, Wärme abzustrahlen, und das Kältemittel zu kühlen. Das gekühlte Kältemittel fließt durch das Expansionsventil 104. Das Expansionsventil 104 dekomprimiert das fließende Kältemittel. Das dekomprimierte Kältemittel fließt in den Außen-Luft-Wärmetauscher 103. Der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 tauscht Wärme zwischen der durch die Gebläse-Ventilatoren 202 bereitgestellten Außenluft und dem Kältemittel aus, um das Kältemittel aufzuwärmen und das Kältemittel zu vergasen und zu verdampfen. Der Kompressor 101 saugt das vergaste und verdampfte Kältemittel über das Vierwege-Ventil 102 an.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 beschrieben werden. Wie oben beschrieben wird der Fluss des Kältemittels aufgespalten, bevor das Kältemittel in den Außen-Luft-Wärmetauscher fließt, und das Kältemittel in die einzelnen Bahnen des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 fließt. Der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 tauscht Wärme durch Erzwungene-Konvektion-Wärmetransfer zwischen dem in jede Bahn fließenden Kältemittel und der als Ergebnis der Rotation der mehreren Gebläse-Ventilatoren 202 durch den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 strömenden Luft. Hier werden alle die mehreren Außen-Luft-Wärmetauscher 103 mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit angetrieben.
  • Jede Flussrate der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 strömenden Luft wird entsprechend eines Ventilations-Widerstands bestimmt, wenn alle anderen Bedingungen festgehalten werden. In dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 ist die Luft-Flussrate zum Beispiel in einem Bereich, der einen hohen Ventilations-Widerstand aufweist, niedrig, während er in einem Bereich, der einen niedrigen Ventilations-Widerstand aufweist, hoch ist. Hier sind die mehreren Gebläse-Ventilatoren 202 zum Beispiel in einem oberen Bereich der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 vorhanden. Aus diesem Grund ist die Flussrate der in einen unteren Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 strömenden Luft niedriger, als der der in einen oberen Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 strömenden Luft, wobei der obere Bereich näher an den Gebläse-Ventilatoren 202 ist als der untere Bereich.
  • 4 ist ein Diagramm, das eine Übersicht einer Verteilung von Luft-Flussraten in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 in Ausführungsbeispiel 1 veranschaulicht. In Ausführungsbeispiel 1 hat der untere Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 Zwischenräume Dp der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301, die größer sind als diejenigen in dem oberen Bereich, um den Ventilations-Widerstand in dem unteren Bereich niedriger zu machen. Dies erlaubt es der Flussrate der aus dem unteren Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 herausströmenden Luft größer zu sein, als der der in den unteren Bereich hineinströmenden Luft. Auf diesem Weg können Variationen in der Luft-Flussrate in der vertikalen Richtung in der Außeneinheit 110 verringert werden, was darin resultiert, das einheitliche Luft-Flussraten erhalten werden. Die Luft-Flussrate und die Luft-Flussrate haben einen linearen Zusammenhang, wie durch Gleichung (1) unten dargestellt. Somit vergrößert sich die Luft-Flussrate, wenn sich die Luft-Flussrate vergrößert; Wenn sich die Luft-Flussrate verringert, verringert sich die Luft-Flussrate.
  • [Gleichung 1]
    • Luft-Flussrate (m3/s) = Luft-Flussrate (m/s) × Fläche (m2) (1)
  • Hier ist der oberste Zwischenraum Dp der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 in der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 der Gleiche wie der der herkömmlichen Wärmetransfer-Röhrensegmente 301, obwohl nicht besonders darauf beschränkt. Außerdem werden die Zwischenräume in 4 graduell vergrößert. Die Vergrößerung muss jedoch nicht graduell sein. Ferner sind die Zwischenräume Dp der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 in Ausführungsbeispiel 1 eingestellt, um in dem unteren Bereich größer zu sein als diejenigen in dem oberen Bereich, bedingt durch die Lagebeziehung zwischen dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 und den Gebläse-Ventilatoren 202. Die Zwischenräume Dp können jedoch zum Beispiel auf der Grundlage der Luft-Flussrate in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 bestimmt werden. Zusätzlich ist diese Konfiguration also auch anwendbar auf einen Fall, in dem die Anzahl der Gebläse-Ventilatoren 202 eins, drei oder mehr ist.
  • 5 ist ein Graph, der die Leistungszahl und die Variation der Luft-Flussrate gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Leistungszahl (coefficient of performance COP) zeigt das Verhältnis der Leistung zum Energieverbrauch (Input) an und stellt einen Index der Betriebseffizienz der Kältemittelkreislauf-Vorrichtung bereit. Als nächstes werden die Effekte der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 beschrieben werden.
  • Wie in 5 dargestellt nimmt die Leistungszahl (COP) selbst in einem Fall, wo Luft bei einer festen totalen Luft-Flussrate durch den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 (Luft-Wärmetauscher 201) strömt, mit einer Erhöhung der Variation der Luft-Flussrate ab, wenn die Luft-Flussraten in den jeweiligen Teilen des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 variieren. In der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 1 haben die Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 unterschiedliche Zwischenräume Dp, sodass der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 verschiedene Ventilations-Widerstände hat. Mit der Konfiguration des Außen-Luft-Wärmetauschers 103, in der der Ventilations-Widerstand, in dem Bereich in den die Luft mit einer niedrigen Flussrate strömt, niedrig ist, ist es möglich Variationen in den Luft-Flussraten zu verringern und einen bestimmten COP aufrecht zu erhalten. Somit kann die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung mit hoher Effizienz arbeiten.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Die oben beschriebene Außeneinheit des Ausführungsbeispiels 1 hat eine Konfiguration, derart, dass in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103, der aus dem einzelnen Luft-Wärmetauscher 201 gebildet ist, sich die Zwischenräume Dp der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 graduell in Richtung des Bodens vergrößern. In Bezug auf eine Außeneinheit des Ausführungsbeispiels 2 wird eine Beschreibung einer Hülle gegeben werden, in der ein Außen-Luft-Wärmetauscher 103 durch Verbinden von Wärmetransfer-Röhrensegmenten 301 von mehreren Luft-Wärmetauschern 201 gebildet wird (auf eine solche Art gebildet, um sie in mehrere Blöcke zu unterteilen, aus der Sicht des Außen-Luft-Wärmetauschers 103).
  • 6 ist ein Diagramm, das einen Überblick des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 6 dargestellt wird, wird der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 des Ausführungsbeispiels 2 durch Verbinden der mehreren (drei in 6) Luft-Wärmetauscher 201 mit den Wärmetransfer-Röhrensegmenten 301 gebildet. In anderen Worten ist der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 in drei Blöcke unterteilt. Hier sind die Zwischenräume (Intervalle) der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 in jedem der Luft-Wärmetauscher 201 verschieden, und die Zwischenräume werden von dem obersten Luft-Wärmetauscher aus durch Dp1, Dp2 und Dp3 gekennzeichnet. Die Zwischenräume haben die folgende Beziehung: Dp1 < Dp2 < Dp3.
  • Speziell der in einer unteren Position unter den mehreren Luft-Wärmetauschern 201, die in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 enthalten sind, vorhandene Zwischenraum Dp2 der Luft-Tauscher-Röhre 301 des Luft-Wärmetauschers 201, ist so eingestellt, dass er größer ist als der Zwischenraum Dp1 der Luft-Tauscher-Röhre 301 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer oberen Position vorhanden ist. Zudem ist der Zwischenraum Dp3 der Luft-Tauscher-Röhre 301 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer unteren Position vorhanden ist, so eingestellt, dass er größer als der Zwischenraum Dp2 der Luft-Tauscher-Röhre 301 des Luft-Wärmetauschers ist, der in einer oberen Position vorhanden ist.
  • Mit dieser Konfiguration hat ein Unterer der Luft-Wärmetauscher 201 einen niedrigeren Ventilations-Widerstand. Dies erlaubt es der Flussrate, der aus dem unteren Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 herausströmenden Luft, größer zu sein, als der der in den unteren Bereich hineinströmenden Luft. Auf diesem Weg können Variationen in der Luft-Flussrate in der vertikalen Richtung in der Außeneinheit 110 verringert werden, was darin resultiert, dass einheitliche Flussraten erhalten werden. Somit ist es möglich einen bestimmten COP aufrecht zu erhalten und die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung mit hoher Effizienz zu betrieben.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine Übersicht eines anderen Beispiels des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der oben beschriebene Außen-Luft-Wärmetauscher 103 (Luft-Wärmetauscher 201) in 6 verwendet kreisförmige Leitungen als Wärmetransfer-Röhrensegmente 301. 7 veranschaulicht den Außen-Luft-Wärmetauscher 103, der flache Mehr-Loch-Röhren 303 als Wärmetransfer-Röhrensegmente verwendet. Wie in diesem Beispiel können die gleichen Effekte unabhängig beispielsweise von der Form der Leitungen erhalten werden. Alternativ können die flachen Mehr-Loch-Röhren 303 in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 des Ausführungsbeispiels 1 verwendet werden.
  • Zudem enthält der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 in den oben beschriebenen 6 und 7 die drei Luft-Wärmetauscher 201. Die gleichen Effekte können jedoch erhalten werden, wenn die Anzahl der in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 enthaltenen Luft-Wärmetauscher 201 zwei, vier oder mehr ist.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 2 hat der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 eine Konfiguration, derart, dass die Zwischenräume Dp der Wärmetransfer-Röhrensegmente 301 so eingestellt sind, dass sie sich in Richtung des Bodens vergrößern. Eine Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 3 hat eine Konfiguration, in der die Zwischenräume der Rippen 302, die in einem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 (Luft-Wärmetauscher 201) enthalten sind, verschieden sind.
  • 8 ist ein Diagramm, das eine Übersicht des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 8 dargestellt, ist der Außen-Luft-Wärmetauscher 103 des Ausführungsbeispiels 3 durch Verbinden von mehreren (drei in 8) Luft-Wärmetauschern 201 mit einer Wärmetransfer-Röhre 301 gebildet. Die Zwischenräume der Rippen 302 sind in jedem der Luft-Wärmetauscher 201 verschieden, und die Zwischenräume werden von dem obersten Luft-Wärmetauscher 201 aus durch Fp1, Fp2 und Fp3 gekennzeichnet. Die Zwischenräume haben die folgende Beziehung: Fp1 < Fp2 < Fp3.
  • Speziell der Zwischenraum Fp2 der Rippen 302 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer unteren Position unter den mehreren Luft-Wärmetauschern 201, die in dem Außen-Luft-Wärmetauscher enthalten sind, vorhanden ist, ist so eingestellt, dass er größer ist, als der Zwischenraum Fp1 der Rippen 302 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer oberen Position vorhanden ist. Zudem ist der Zwischenraum Fp3 der Rippen 302 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer unteren Position vorhanden ist, größer als der Zwischenraum Fp2 der Rippen 302 des Luft-Wärmetauschers 201, der in einer oberen Position vorhanden ist.
  • Mit dieser Konfiguration hat ein Unterer der Luft-Wärmetauscher einen niedrigeren Ventilations-Widerstand. Dies erlaubt es der Flussrate der aus dem unteren Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 herausströmenden Luft höher zu sein, als der der in den unteren Bereich hineinströmenden Luft. Auf diesem Weg können Variationen in den Luft-Flussraten in der vertikalen Richtung in der Außeneinheit 110 verringert werden, was darin resultiert, dass einheitliche Luft-Flussraten erhalten werden. Somit ist es möglich einen bestimmten COP aufrecht zu erhalten und die Kältemittelkreislauf-Vorrichtung mit hoher Effizienz zu betreiben.
  • Zudem werden in der Außeneinheit 110 des Ausführungsbeispiels 3 weniger Rippen 302 in dem Teil des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 benötigt, wo die Zwischenräume Fp der Rippen 302 größer als im Allgemeinen sind. Somit ist es möglich die Anzahl der Rippen zu verringern und demzufolge die Herstellungskosten zu verringern.
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Überblick eines anderen Beispiels des Außen-Luft-Wärmetauschers 103 gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die oben beschriebenen Luft-Wärmetauscher 201 in 8 verwenden kreisförmige Leitungen als Wärmetransfer-Röhrensegmente 301. 9 veranschaulicht einen Fall, in dem flache Mehr-Loch-Röhren 303 als Wärmetransfer-Röhrensegmente verwendet werden. Wie in diesem Beispiel können die gleichen Effekte unabhängig beispielsweise von der Form der Leitungen erhalten werden.
  • Außerdem enthält der oben in 8 und 9 beschriebene Außen-Luft-Wärmetauscher die drei Luft-Wärmetauscher 201. Die gleichen Effekte können jedoch erhalten werden, wenn die Anzahl der Luft-Wärmetauscher 201, die in dem Außen-Luft-Wärmetauscher 103 enthalten sind, zwei, oder vier, oder mehr ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel auf die Außeneinheit 110, die den Außen-Luft-Wärmetauscher 103 und die Gebläse-Ventilatoren 202 enthält, anwendbar. Mit der Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Variationen in den Luft-Flussraten des gesamten Luft-Wärmetauschers zu verringern, und demzufolge die Effizienz des Kältemittelkreislaufes zu erhöhen.
  • Eine solche Kältemittelkreislauf-Vorrichtung, wie eine oben im Ausführungsbeispiel 1 beschriebene, kann zum Beispiel als eine Kältemittelkreislauf-Vorrichtung, eine Klimaanlage, ein Kühlgerät, ein Warmwasserbereiter oder eine Kälteanlage verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 101 Kompressor 102 Vierwege-Ventil 103 Außen-Luft-Wärmetauscher 104 Expansionsventil 105 Innen-Luft-Wärmetauscher 110 Außeneinheit 120 Inneneinheit 201 Luft-Wärmetauscher 202 Gebläse-Ventilator 203 Unterer Raum 301 Wärmetransfer-Röhre 302 Rippe 303 Flache Mehr-Loch-Röhre

Claims (8)

  1. Außeneinheit aufweisend: einen Außen-Luft-Wärmetauscher gebildet aus einem Luft-Wärmetauscher, der eine Vielzahl von ausgerichteten Rippen und eine, eine Vielzahl von Wärmetransfer-Röhrensegmenten enthaltende, Wärmetransfer-Röhre enthält, wobei jedes der Wärmetauscher-Röhrensegmente die Rippen an einer Vielzahl von Stellen schneidet und einem Kältemittel erlaubt, darin zu fließen, wobei der Wärmetauscher Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft tauscht; und eine Gebläse-Vorrichtung, die einen Strom der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher strömenden Luft bildet, wobei in dem Außen-Luft-Wärmetauscher die Wärmetransfer-Röhren die Rippen in einem größeren Intervall in einem Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers schneiden, in den Luft mit einer niedrigen Luft-Flussrate strömt, als ein Intervall in einem Bereich des Außen-Luft-Wärmetauschers, in den Luft mit einer niedrigen Luft-Flussrate strömt.
  2. Außeneinheit nach Anspruch 1, wobei der Außen-Luft-Wärmetauscher eine Vielzahl von Luft-Wärmetauschern enthält, die jeder identisch zu dem Luft-Wärmetauscher sind, die in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der die Luft in den Außen-Luft-Wärmetauscher strömt, ausgerichtet sind, und in denen die Intervalle, bei denen die Außen-Luft-Wärmetauchscher-Wärmetransferröhren die Rippen schneiden, zwischen der Vielzahl von Luft-Wärmetauschern variieren.
  3. Außeneinheit nach Anspruch 1 und 2, wobei eine Vielzahl von Gebläse-Vorrichtungen, die jede identisch zu der Gebläse-Vorrichtung sind, in einem oberen Teil einer Hülle in einer vertikalen Richtung ausgerichtet sind, und wobei sich in dem Außen-Luft-Wärmetauscher die Intervalle, bei denen die Wärmetransfer-Röhrensegmente die Rippen schneiden, von oben nach unten in der vertikalen Richtung erhöhen.
  4. Außeneinheit aufweisend: einen Außen-Luft-Wärmetauscher gebildet aus einem Luft-Wärmetauscher, der eine Vielzahl von ausgerichteten Rippen und eine, eine Vielzahl von Wärmetransfer-Röhrensegmenten enthaltende, Wärmetransferröhre enthält, wobei jedes der Wärmetransfer-Röhrensegmente die Rippen an einer Vielzahl von Stellen schneidet und Wärme von einem darin strömenden Kältemittel überträgt, und Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft tauscht; und eine Gebläse-Vorrichtung, die einen Strom der durch den Außen-Luft-Wärmetauscher strömenden Luft bildet, wobei in dem Außen-Luft-Wärmetauscher eine Vielzahl von Luft-Wärmetauschern, die jeder identisch zu dem Luft-Wärmetauscher sind und in jedem von welchem die Rippen auf der Grundlage einer Flussrate von in den Luft-Wärmetauscher strömender Luft in einem Intervall angeordnet sind, entsprechend einer Lagebeziehung mit der Gebläse-Vorrichtung, in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der die Luft in den Außen-Luft-Wärmetauscher strömt, ausgerichtet sind.
  5. Außeneinheit nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Gebläse-Vorrichtungen, die jede identisch zu der Gebläse-Vorrichtung sind, in einem oberen Teil einer Hülle in einer vertikalen Richtung ausgerichtet sind, und wobei sich in dem Außen-Luft-Wärmetauscher die Intervalle der Rippen von oben nach unten in der vertikalen Richtung erhöhen.
  6. Außeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wärmetransfer-Röhre aus einer flachen Wärmetauscher-Röhre gebildet ist.
  7. Außeneinheit nach einem der Ansprüche 3 und 5, wobei die Vielzahl von Gebläse-Vorrichtungen so angetrieben werden, dass sie mit einer identischen Rotationsgeschwindigkeit arbeiten.
  8. Kältemittelkreislaufvorrichtung aufweisend: die Außeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und eine Inneneinheit, die zumindest einen Last-Wärmetauscher enthält, wobei die Außeneinheit und die Inneneinheit mit einer Leitung verbunden sind, um einen Kältemittelkreislauf zu bilden.
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