DE112013007044T5

DE112013007044T5 - Innenraumeinheit für eine Klimaanlage und Klimaanlage

Info

Publication number: DE112013007044T5
Application number: DE112013007044.8T
Authority: DE
Inventors: Tomoya Fukui; Masayuki Oishi; Shoji Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2016-01-21
Also published as: JP5959735B2; US10267534B2; WO2014181398A1; CN105190187A; US20160084520A1; JPWO2014181398A1

Abstract

Ein Wärmetauscher (5) weist eine Mehrzahl von gebogenen Teilstücken auf, wobei eine Neigungsrichtung des Wärmetauschers (5) von einer Aufwärtsrichtung zu einer Abwärtsrichtung oder von einer Abwärtsrichtung zu einer Aufwärtsrichtung wechselt. Die Mehrzahl von gebogenen Teilstücken ist auf jeder von einer Seite eines Lufteinlasses (2) und einer Seite eines Luftauslasses (3) angeordnet. Der Wärmetauscher (5) ist derart angeordnet, dass sämtliche der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken sichtbar sind, wenn der Wärmetauscher (5) von einer Vorderseite eines Gehäuses (1) aus betrachtet wird. Unterhalb von jedem der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken, die sich auf der Seite des Luftauslasses (3) befinden, sind Ablaufwannen (9) angeordnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Innenraumeinheit, die eine Luftzuführungs-Einrichtung sowie einen Wärmetauscher aufweist, die in einem Gehäuse untergebracht sind, sowie auf eine Klimaanlage, welche die Innenraumeinheit aufweist.
STAND DER TECHNIK
Es sind bislang Innenraumeinheiten bekannt, die für Klimaanlagen vorgesehen sind und die jeweils eine Luftzuführungs-Einrichtung sowie einen Wärmetauscher aufweisen, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Einer von solchen Vorschlägen, die sich auf derartige Innenraumeinheiten beziehen, ist eine Klimaanlage, die ein Gehäuse aufweist, das Folgendes aufweist: einen Lufteinlass an einer oberen und einen Luftauslass an einer unteren Seite einer Frontfläche, eine Axialströmungs- oder Mischströmungs-Luftzuführungs-Einrichtung, die in dem Gehäuse und auf einer in Bezug auf den Lufteinlass stromabwärts gelegenen Seite angeordnet ist, sowie einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse und auf einer in Bezug auf die Luftzuführungs-Einrichtung stromabwärts gelegenen Seite und auf einer in Bezug auf den Luftauslass stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist, wobei es der Wärmetauscher ermöglicht, dass Luft, die von der Luftzuführungs-Einrichtung herein geblasen wird, und ein Kühlmittel Wärme miteinander austauschen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Die Innenraumeinheit weist die Luftzuführungs-Einrichtung, die an dem Lufteinlass angeordnet ist, sowie den Wärmetauscher auf, der auf der in Bezug auf die Luftzuführungs-Einrichtung stromabwärts gelegenen Seite angeordnet ist. Wenn die Luftzuführungs-Einrichtung angesteuert wird, tauschen Innenraumluft, die von dem Lufteinlass kommt, und das Kühlmittel, das in dem Wärmetauscher strömt, Wärme miteinander aus. Auf diese Weise wird eine Klimatisierung durchgeführt.
Der Wärmetauscher der oberen Innenraumeinheit weist in einer vertikalen Schnittansicht der Klimaanlage von der rechten Seite her im Wesentlichen die Form eines λ auf.
Der Wärmetauscher ist in einen vorderseitigen Wärmetauscher und einen rückseitigen Wärmetauscher unterteilt. Der vorderseitige Wärmetauscher ist in Bezug auf eine Symmetrieachse, die im Wesentlichen in der Mitte des vertikalen Schnitts der Klimaanlage von der rechten Seite her gegeben ist, auf der Vorderseite positioniert. Der rückseitige Wärmetauscher ist in Bezug auf die Symmetrieachse auf der Rückseite positioniert.
Es wird erreicht, dass das Volumen der Luft, die durch den rückseitigen Wärmetauscher strömt, größer als das Volumen der Luft ist, die durch den vorderseitigen Wärmetauscher strömt. Somit wird es ermöglicht, dass Luft zu dem Luftauslass hin strömt, der an der unteren Seite der Frontfläche des Gehäuses angeordnet ist, ohne den Luftstrom durch Verwenden des Gehäuses zwangsweise zu krümmen. Des Weiteren trägt eine derartige Konfiguration zu der Realisierung eines geringen Leistungsverbrauchs und eines geringen Geräusches bei.
LITERATURLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: WO10/089920 A (siehe zum Beispiel Abs. [0006] und die 5 bis 7)

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In der Innenraumeinheit, die in der Klimaanlage gemäß Patentliteratur 1 angegeben ist, wird das Volumen der Luft, die durch den Wärmetauscher strömt, größer, wenn die Form des Wärmetauschers in einer vertikalen Schnittansicht der Klimaanlage von der rechten Seite her von der Form im Wesentlichen eines λ in eine Form im Wesentlichen eines gespiegelten N und dann in eine Form im Wesentlichen eines M modifiziert wird. Infolgedessen kann die Leistungsfähigkeit (die Fähigkeit für einen Wärmeaustausch) der Klimaanlage verbessert werden.
Wenn jedoch die Form des Wärmetauschers wie vorstehend beschrieben modifiziert wird, nimmt die Anzahl von gebogenen Teilstücken des Wärmetauschers zu (Teilstücke, bei denen die Neigungsrichtung des Wärmetauschers von einer Aufwärtsrichtung zu einer Abwärtsrichtung oder von einer Abwärtsrichtung zu einer Aufwärtsrichtung wechselt). Entsprechend nimmt die Anzahl von Ablaufwannen zu.
Infolgedessen kann die Abblasfläche an dem Luftauslass in Abhängigkeit von den Abmessungen des Gehäuses (den Abmessungen des Produkts) extrem reduziert sein. Daher kann der Druckverlust um den Luftauslass herum zunehmen, was zu einem Problem hinsichtlich einer Verschlechterung der Leistungsfähigkeit der Klimaanlage führt.
In der Innenraumeinheit, die in der Klimaanlage gemäß Patentliteratur 1 angegeben ist, verbessert eine Erhöhung der Anzahl von angeordneten Wärmetauschern ebenfalls die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage.
Um die Anzahl von angeordneten Wärmetauschern zu erhöhen, müssen die Abmessungen des Gehäuses der Innenraumeinheit vergrößert werden. In Anbetracht der Möglichkeit, dass die Innenraumeinheit an einem Ort installiert werden kann, wie beispielsweise einem Haus mit einer niedrigen Decke (zum Beispiel einem japanischen Haus), einem Raum oberhalb der Eingangstür oder dergleichen, sind die Abmessungen des Gehäuses jedoch insbesondere in Bezug auf die Höhe begrenzt.
In Abhängigkeit von der Form des Raums, in dem die Innenraumeinheit zu installieren ist, oder wenn die Innenraumeinheit zwischen Säulen oder dergleichen installiert wird, ist des Weiteren die Breite der Innenraumeinheit ebenfalls begrenzt. Das heißt, die Dicke ist am wenigstens begrenzt.
Wenn jedoch die Dicke des Gehäuses der Innenraumeinheit verändert wird, müssen die Anordnung des Wärmetauschers und die Anordnung des Luftdurchlasses für jede derartige Veränderung neu gestaltet werden, was zu einem Problem hinsichtlich eines langen Entwicklungszeitraums für die Massenproduktion einer derartigen Vorrichtung führt.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, zumindest eines der vorstehenden Probleme zu lösen, und gibt eine Innenraumeinheit für eine Klimaanlage sowie eine Klimaanlage an, bei der die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage verbessert werden kann, ohne den Druckverlust um den Luftauslass herum zu erhöhen, auch wenn der Wärmetauscher eine größere Anzahl von gebogenen Teilstücken als im Stand der Technik aufweist.
LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
Eine Innenraumeinheit für eine Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Gehäuse, das einen Lufteinlass an einer Oberseite sowie einen Luftauslass an einer Unterseite aufweist, eine Luftzuführungs-Einrichtung, die in dem Gehäuse und auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Lufteinlasses angeordnet ist und einen Axialströmungs-Lüfter oder einen Mischströmungs-Lüfter aufweist, sowie einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse und zwischen der Luftzuführungs-Einrichtung und dem Luftauslass angeordnet ist.
Der Wärmetauscher besitzt eine Mehrzahl von gebogenen Teilstücken dort, wo eine Neigungsrichtung des Wärmetauschers von einer Aufwärtsrichtung zu einer Abwärtsrichtung oder von einer Abwärtsrichtung zu einer Aufwärtsrichtung wechselt. Die Mehrzahl von gebogenen Teilstücken ist jeweils auf der Seite des Lufteinlasses und der Seite des Luftauslasses angeordnet. Der Wärmetauscher ist derart angeordnet, dass sämtliche der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken sichtbar sind, wenn der Wärmetauscher von einer Vorderseite des Gehäuses aus betrachtet wird. Unterhalb von jedem der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken, die sich auf der Seite des Luftauslasses befinden, sind Ablaufwannen angeordnet.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Mit der Innenraumeinheit für eine Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage verbessert werden, ohne den Druckverlust um den Luftauslass herum zu erhöhen, auch wenn der Wärmetauscher eine größere Anzahl von gebogenen Teilstücken als im Stand der Technik aufweist. Des Weiteren braucht lediglich die Dicke des Wärmetauschers in der Richtung der Dicke des Gehäuses gemäß der erforderlichen Abkühlungs- und Erwärmungskapazität und der erforderlichen Fähigkeit der Innenraumeinheit, Wärme auszutauschen, verändert zu werden. Infolgedessen kann das Design vereinfacht werden, und der Entwicklungszeitraum kann verkürzt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 100 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt vertikale Schnittansichten von der rechten Seite her sowie A-A'-Schnittansichten von verschiedenen Innenraumeinheiten für Klimaanlagen.
3 stellt die Relation zwischen der Dicke eines Gehäuses und der Luftströmungsfläche eines Wärmetauschers in jeder von der Innenraumeinheit für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 und einer bekannten Innenraumeinheit dar.
4 zeigt Seitenansichten von verschiedenen Wärmetauschern ((a) bis (f)).
5 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 101 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 102 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 102b bezeichnet), die zum Vergleich mit der in 6 dargestellten Innenraumeinheit für eine Klimaanlage angegeben ist.
8 ist eine vertikale Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 103 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 104 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 105 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 106 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die folgenden Ausführungsformen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Elemente, die in den Zeichnungen dargestellt sind, sind nicht notwendigerweise gemäß ihren tatsächlichen Abmessungen gezeichnet. Die folgenden Ausführungsformen betreffen beispielhafte Fälle, bei denen Innenraumeinheiten 100 bis 106 von einem an der Wand montierten Typ sind und jeweils an einer Wand eines klimatisierten Raumes zu installieren sind. Eine Seite von jeder der Innenraumeinheiten 100 bis 106, die der Wand zugewandt ist, an der die Innenraumeinheit montiert ist, ist als die Rückfläche definiert, und die entgegengesetzte Seite ist als die Frontfläche definiert.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 100 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Die Vorderseite in 1 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 100.
Die Innenraumeinheit 100 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung führt einem klimatisierten Raum, wie beispielsweise einem Innenraum, klimatisierte Luft zu, indem ein Kühlmittelkreislauf verwendet wird, durch den ein Kühlmittel zirkuliert.
Die Innenraumeinheit 100 weist im Wesentlichen Folgendes auf: ein Gehäuse 1, das einen Lufteinlass 2, von dem Innenraumluft herein genommen wird, und einen Luftauslass 3 aufweist, von welchem dem klimatisierten Raum klimatisierte Luft zugeführt wird, Luftzuführungs-Einrichtungen 4, die in dem Gehäuse 1 angeordnet sind und die jeweils Innenraumluft von dem Lufteinlass 2 herein nehmen und klimatisierte Luft aus dem Luftauslass 3 austragen, sowie einen Wärmetauscher 5, der in einem Lüftungskanal angeordnet ist, der sich von dem Lufteinlass 2 zu dem Luftauslass 3 erstreckt und der klimatisierte Luft erzeugt, indem es dem Kühlmittel und der Innenraumluft ermöglicht wird, Wärme miteinander auszutauschen. Eine Kombination der vorstehenden Elemente weist Luftdurchlässe (Pfeile A) in dem Gehäuse 1 auf.
Der Lufteinlass 2 ist als Öffnung an der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnet. Der Luftauslass 3 ist als Öffnung an der Unterseite des Gehäuses 1 angeordnet (spezifischer auf der Vorderseite an der Unterseite des Gehäuses 1). Die Luftzuführungs-Einrichtungen 4 sind auf der in Bezug auf den Lufteinlass 2 stromabwärts gelegenen Seite (auf der Seite des Luftauslasses 3) und in Bezug auf den Wärmetauscher 5 auf der stromaufwärts gelegenen Seite (auf der Seite des Lufteinlasses 2) angeordnet. Die Luftzuführungs-Einrichtungen 4 sind jeweils ein Axialströmungs-Lüfter oder ein Mischströmungs-Lüfter. Der Wärmetauscher 5 ist auf der leewärts gelegenen Seite der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 angeordnet.
Der Wärmetauscher 5 kann vorzugsweise zum Beispiel ein Rippenplattenrohr- oder ein gewellter Lamellenrohr-Wärmetauscher 5 sein. Die folgende Beschreibung betrifft einen beispielhaften Fall eines Rippenplattenrohr-Wärmetauschers 5.
Der Lufteinlass 2 ist mit einem Fingerschutz 6 und einem Filter 7 versehen. Der Luftauslass 3 ist mit einem Mechanismus versehen, der die Richtung steuert, in welche Luft geblasen wird, wie beispielsweise einem Flügel oder dergleichen (nicht dargestellt).
Die Innenraumeinheit 100 besitzt des Weiteren einen Motor, der für Zwecke, wie beispielsweise das Antreiben des Flügels vorgesehen ist, eine Leiterplatte für eine elektrische Steuerung und dergleichen (nicht dargestellt).
Nachstehend wird der Luftstrom in der Innenraumeinheit 100 in Kürze beschrieben.
Wenn Gebläseräder der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 um jeweilige sich drehende Wellen 11 rotieren, strömt zunächst Innenraumluft von dem Lufteinlass 2, der an der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnet ist, in die Innenraumeinheit 100 hinein. Zu diesem Zeitpunkt entfernt das Filter 7 Staub aus der Innenraumluft. Die Innenraumluft wird von den Luftauslässen 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen zu dem Wärmetauscher 5 hin geblasen.
Wenn die Innenraumluft den Wärmetauscher 5 durchströmt, wird die Innenraumluft durch das Kühlmittel, das in dem Wärmetauscher 5 strömt, erwärmt oder abgekühlt, so dass sie sich in klimatisierte Luft verwandelt. Die klimatisierte Luft wird von dem Luftauslass 3, der an der Unterseite des Gehäuses 1 angeordnet ist, in den Außenraum der Innenraumeinheit 100 geblasen, das heißt in den klimatisierten Raum.
Die Innenraumluft und die klimatisierte Luft werden im Folgenden einfach als Luft bezeichnet.
Nachstehend wird der Wärmetauscher 5 näher beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, weist der Wärmetauscher 5 eine Mehrzahl von Teilstücken auf, wobei die Neigungsrichtung derselben von einer Aufwärtsrichtung zu einer Abwärtsrichtung oder von einer Abwärtsrichtung zu einer Aufwärtsrichtung wechselt (im Folgenden werden derartige Teilstücke als gebogene Teilstücke bezeichnet). Die Mehrzahl von gebogenen Teilstücken ist jeweils auf der Seite des Lufteinlasses 2 (diese gebogenen Teilstücke werden im Folgenden als bergseitige gebogene Teilstücke 5a bezeichnet) und auf der Seite des Luftauslasses 3 angeordnet (diese gebogenen Teilstücke werden im Folgenden als talseitige gebogene Teilstücke 5b bezeichnet).
Somit weist der Wärmetauscher 5 in einer vertikalen Schnittansicht von vorn im Wesentlichen die Form eines MM auf. Das heißt, ein Bereich des Wärmetauschers 5, der sich zwischen benachbarten Grenzen 8 erstreckt, die im Wesentlichen durch die Mitten der jeweiligen gebogenen Teilstücke durchgehen, wird als Wärmetauscherelement 51 bezeichnet. Jedes Paar derartiger Wärmetauscherelemente 51 auf der rechten beziehungsweise der linken Seite einer der entsprechenden Grenzen 8 neigt sich in entgegengesetzte Richtungen.
Der Wärmetauscher 5 beinhaltet Rohre 52, in denen das Kühlmittel strömt, sowie Rippenplatten. Die Rohre 52 bilden Kühlmittel-Durchlässe, die sich jeweils in der anteroposterioren Richtung des Wärmetauschers 5 erstrecken (in einer Richtung von vorn nach hinten, orthogonal zu der Ebene von 1). Die Rippenplatten erstrecken sich jeweils senkrecht zu den Rohren 52 und sind in einer solchen Weise angeordnet, dass sie Schichten bilden, die in der anteroposterioren Richtung des Wärmetauschers 5 gestapelt sind. Der Wärmetauscher 5 weist ein rechtes und ein linkes Ende auf (auf der rechten beziehungsweise der linken Seite in 1).
Das rechte Ende wird als abwärts gerichtetes Ende 5c bezeichnet, wenn es an dem unteren, am weitesten rechts gelegenen der gebogenen Teilstücke positioniert ist, oder als aufwärts gerichtetes Ende 5d bezeichnet, wenn es an dem oberen, am weitesten rechts gelegenen der gebogenen Teilstücke positioniert ist.
In ähnlicher Weise wird das linke Ende als abwärts gerichtetes Ende 5c bezeichnet, wenn es an dem unteren, am weitesten links gelegenen der gebogenen Teilstücke positioniert ist, oder als aufwärts gerichtetes Ende 5d bezeichnet, wenn es an dem oberen, am weitesten links gelegenen der gebogenen Teilstücke positioniert ist.
Unterhalb der talseitigen gebogenen Teilstücke 5b beziehungsweise der abwärts gerichteten Enden 5c sind Ablaufwannen 9 angeordnet. Die Ablaufwannen 9 nehmen Wassertropfen auf, die während eines Kühlvorgangs oder dergleichen auf dem Wärmetauscher 5 kondensierten. Das heißt, auf den Oberflächen des Wärmetauschers 5 kondensierte Wassertropfen fließen entlang der Oberflächen zu Positionen über den Ablaufwannen 9 hin ab und fallen auf die Ablaufwannen 9.
Der Innenwinkel, der an jedem der gebogenen Teilstücke des Wärmetauschers 5 ausgebildet ist, wird als Anbringungswinkel 10 bezeichnet. Wenn der Anbringungswinkel 10 größer als ein spezifischer Winkel ist, können Tautropfen herunter fallen, bevor sie die Positionen oberhalb der Ablaufwannen 9 erreichen, was es schwierig macht, derartige Tautropfen durch die Ablaufwannen 9 aufzufangen. Daher ist der Anbringungswinkel 10 so ausgelegt, dass er kleiner als ein oder gleich einem Anbringungswinkel-Grenzwert von etwa 70° bis 80° ist.
Der Anbringungswinkel 10 ist jedoch nicht auf das Vorstehende beschränkt, wenn es keine Gelegenheit für eine Erzeugung von Tautropfen auf dem Wärmeaustauscher 5 gibt, wie beispielsweise bei einem Erwärmungsvorgang.
2 zeigt vertikale Schnittansichten von der rechten Seite von und A-A'-Schnittansichten von verschiedenen Innenraumeinheiten für Klimaanlagen. 2(a) stellt eine Innenraumeinheit 100b für eine Klimaanlage gemäß einem Stand der Technik dar (in 7 von Patentliteratur 1 dargestellt). 2(b) stellt die Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung dar.
Nachstehend wird die Abblasfläche (die Fläche, die durch Subtrahieren der Fläche der Ablaufwannen von der Fläche des Luftauslasses 3 erhalten wird) von jeder von der Innenraumeinheit 100b für eine Klimaanlage gemäß dem Stand der Technik (in 7 der Patentliteratur 1 dargestellt) und der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In jeder der A-A'-Schnittansichten repräsentieren die weißen Bereiche Flächen des Luftauslasses 3, und die schwarzen Bereiche repräsentieren Flächen der Ablaufwannen. Der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 100b weist in einer vertikalen Schnittansicht von der rechten Seite her im Wesentlichen die Form eines M auf, während der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 100 in einer vertikalen Schnittansicht von vorn im Wesentlichen die Form eines MM aufweist. Das heißt, die Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 100b und der Innenraumeinheit 100 befinden sich in jeweiligen Orientierungen, die sich um 90° voneinander unterscheiden.
Die Höhe des Gehäuses 1 ist mit H bezeichnet, die Breite des Gehäuses 1 ist mit L bezeichnet, die Dicke des Gehäuses 1 (die Länge des Gehäuses 1 in der anteroposterioren Richtung) ist mit D bezeichnet, die Breite von jeder Ablaufwanne 9 ist mit I bezeichnet, die Anzahl von Ablaufwannen 9, die in der Innenraumeinheit 100b angeordnet sind, ist mit N1 bezeichnet, und die Anzahl von Ablaufwannen 9, die in der Innenraumeinheit 100 angeordnet sind, ist mit N2 bezeichnet. Es wird als gegeben angenommen, dass die Innenraumeinheit 100b und die Innenraumeinheit 100 die gleichen Werte von H, L, D und I aufweisen.
Wenn als gegeben angenommen wird, dass die Abblasfläche der Innenraumeinheit 100b S1 ist, und wenn als gegeben angenommen wird, dass die Abblasfläche der Innenraumeinheit 100 S2 ist, werden S1 und S2 wie folgt ausgedrückt: S1 = D × L – N1 × L × I und S2 = D × L – N2 × L × I.
Das heißt, die Relation zwischen S1 und S2 wird mit S2 > S1 ausgedrückt, wenn N1 × L > N2 × D. Dementsprechend weist die Innenraumeinheit 100 eine größere Abblasfläche auf. Die Innenraumeinheit 100, welche die größere Abblasfläche aufweist, kann den Druckverlust um den Luftauslass 3 herum verringern.
Im Fall einer Innenraumeinheit für eine an der Wand montierte Klimaanlage sind die Abmessungen des Gehäuses 1 typischerweise wie folgt:
Höhe H = 250 mm bis 350 mm, Dicke D = 200 mm bis 350 mm und
Breite L = 700 mm bis 800 mm (die Werte variieren in einem gewissen Maß in Abhängigkeit von der Abkühlungs- und Erwärmungskapazität der Klimaanlage). Demzufolge wird nachstehend ein Fall erörtert, bei dem H = 300 mm, D = 280 mm und L = 750 mm. Bei der in 2(a) dargestellten Anordnung, bei welcher der Wärmetauscher 5 im Wesentlichen die Form eines M aufweist, ist die Anzahl N1 der Ablaufwannen 9 gleich drei. Daher ist S2 größer, wenn N2 kleiner als acht ist.
Um die Relation S2 > S1 herzustellen, braucht N2 demzufolge lediglich gleich Sieben oder kleiner zu sein. Wenn die Anzahl N2 von Ablaufwannen 9, die in der Innenraumeinheit 100 beinhaltet sind, gleich Sechs ist, ist die Summe der Anzahl von talseitigen gebogenen Teilstücken 5b und der Anzahl von abwärts gerichteten Enden 5c in dem Wärmetauscher 5 gleich Sechs. Das heißt, in Bezug auf zwei benachbarte der Wärmetauscherelemente 51, welche im Wesentlichen die Form eines λ als eine einzige Einheit bilden, ist die Breite der Einheit 750/(6 – 1) = 150 mm.
Des Weiteren beträgt der Anbringungswinkel 10 an jedem gebogenen Teilstück in einem Fall, in dem der Wärmetauscher 5 eine Höhe von etwa 200 mm in Bezug auf die Höhe H von 300 mm aufweist, etwa 35°. Daher liegt der Anbringungswinkel 10 deutlich innerhalb des Anbringungswinkel-Grenzwerts, und es ist sogar möglich, die Anzahl von Ablaufwannen 9 zu verringern.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist S2 > S1 erfüllt. In der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung nimmt daher der Druckverlust um den Luftauslass 3 herum nicht zu und ist sogar mit einer größeren Anzahl von gebogenen Teilstücken kleiner als in der Innenraumeinheit 100b für eine Klimaanlage gemäß dem Stand der Technik (in 7 von Patentliteratur 1 dargestellt).
Des Weiteren weist der Wärmetauscher 5 in der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in einer vertikalen Schnittansicht von vorn im Wesentlichen die Form eines MM auf. Um die Dicke D des Gehäuses 1 zu erhöhen, braucht daher lediglich die Dicke des Wärmetauschers 5 (in der Richtung der Dicke D des Gehäuses 1) verändert zu werden, ohne die Form des Wärmetauschers 5 zu verändern. Somit kann die Fähigkeit für einen Wärmeaustausch verbessert werden, indem die Masse des bereitzustellenden Wärmetauschers 5 erhöht wird.
Das heißt, es braucht lediglich die Dicke des Wärmetauschers 5 gemäß der erforderlichen Abkühlungs- und Erwärmungskapazität und der erforderlichen Fähigkeit der Innenraumeinheit 100 für einen Wärmeaustausch verändert zu werden. Infolgedessen kann das Design vereinfacht werden, und der Entwicklungszeitraum kann verkürzt werden.
3 stellt die Relation zwischen der Dicke D des Gehäuses und der Luftströmungsfläche des Wärmetauschers in jeder von der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 und der bekannten Innenraumeinheit 100b dar. 3 stellt die Änderung der Luftströmungsfläche im Hinblick auf die Veränderung der Dicke D des Gehäuses für jede von der Innenraumeinheit 100b, was als erster Fall (a) graphisch dargestellt ist, und der Innenraumeinheit 100 dar, was als zweiter Fall (b) graphisch dargestellt ist, wobei als gegeben angenommen wird, dass L konstant ist, und als gegeben angenommen wird, dass der Anbringungswinkel an dem gebogenen Teilstück des Wärmetauschers konstant ist.
Wie in 3 graphisch dargestellt ist, kann für die meisten Werte der Dicke D erreicht werden, dass die Luftströmungsfläche des Wärmetauschers im Fall (b) größer als im Fall (a) ist. Dies ist durch Folgendes begründet. Wenn im Fall (a) erreicht wird, dass der Anbringungswinkel an dem gebogenen Teilstück des Wärmetauschers konstant ist, dann ist es unmöglich, ein weiteres Wärmetauscherelement hinzuzufügen, wenn die Dicke D nicht einen spezifischen Wert erreicht. Im Gegensatz dazu kann die Abmessung des Wärmetauschers im Fall (b) in der Richtung der Dicke D vergrößert werden. Daher kann die Luftströmungsfläche im Hinblick auf die Veränderung der Dicke D linear vergrößert werden.
Des Weiteren kann erreicht werden, dass die Luftgeschwindigkeit im Fall (b), in dem eine größere Luftströmungsfläche (= Wärmeübertragungsfläche) als im Fall (a) bereitgestellt werden kann, beim gleichen Volumen des Luftstroms geringer als im Fall (a) ist. Daher kann der Druckverlust in dem Wärmetauscher selbst reduziert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann im Fall (b) eine größere Luftströmungsfläche (= Wärmeübertragungsfläche) als im Fall (a) bereitgestellt werden. Wenn S2 > S1, kann daher erreicht werden, dass die Fähigkeit für einen Wärmeaustausch im Fall (b) größer als im Fall (a) ist. Somit kann die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage verbessert werden.
Die Konfiguration der bislang bekannten Innenraumeinheit ist in einer Ansicht von vorn nicht vollkommen bilateral symmetrisch. Daher sind Dummy-Elemente, wie beispielsweise Dummy-Luftauslässe und Dummy-Flügel, für die Bereitstellung eines günstigen Designs mit einem bilateral symmetrischen Erscheinungsbild notwendig.
In der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung kann eine Anordnung, wie beispielsweise ein Rohrleitungssystem zum Verbinden der Rohre 52 des Wärmetauschers 5, auf der Vorderseite oder der Rückseite der Innenraumeinheit 100 ausgebildete werden. Daher kann die Innenraumeinheit 100 in einer Ansicht von vorn eine vollkommen bilateral symmetrische Konfiguration aufweisen. Dementsprechend wird das Design der Innenraumeinheit 100 verbessert und Dummy-Luftauslässe, Dummy-Flügel und andere Dummy-Elemente sind nicht notwendig.
In der Innenraumeinheit 100b gemäß dem Stand der Technik (Patentliteratur 1), bei der die Breite L des Gehäuses 1 in Bezug auf die Höhe H und die Dicke D ausreichend groß ist, sind die Rippenplatten in der Richtung der Breite L des Gehäuses 1 gestapelt, und die Länge von jedem der Rohre 52 (die Länge in der Richtung der Breite L des Gehäuses 1) ist groß. Daher besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass sich der Wärmetauscher 5 verzieht.
In der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung sind die Rippenplatten in der Richtung der Dicke D des Gehäuses 1 gestapelt, und es kann erreicht werden, dass die Länge von jedem der Rohre 52 (die Länge in der Richtung der Dicke D des Gehäuses 1) kleiner als jene des Standes der Technik (Patentliteratur 1) ist. Daher wird das Verziehen des Wärmetauschers 5 unterbunden. Dementsprechend können Abmessungsfehler reduziert werden. Infolgedessen wird die Montagearbeit des Wärmetauschers 5 erleichtert.
Die in 1 dargestellte Konfiguration des Wärmetauschers 5 der Innenraumeinheit 100 ist nicht auf das Vorstehende beschränkt. Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Wärmetauscherelementen 51 miteinander kombiniert werden, oder sämtliche der Wärmetauscherelemente 51 können in eine einzige Einheit integriert werden.
4 beinhaltet Seitenansichten von verschiedenen Wärmetauschern ((a) bis (f)).
Eine Mehrzahl von Arten von Wärmetauschern 5, wie jenen, die in den 4(a) bis 4(d) von 4 dargestellt sind (einige sind gerade, während andere teilweise oder generell gekrümmt sind), kann miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit zu bewerkstelligen, dass sich jeder von sämtlichen Wärmetauschern 5 des Wärmetauschers 5 in Bezug auf eine entsprechende der Grenzen 8 nach rechts oder nach links neigt, wie in 1 dargestellt. Einige der Wärmetauscher 5 des Wärmetauschers 5 können sich vertikal erstrecken.
Des Weiteren kann entweder eine gerade Anzahl oder eine ungerade Anzahl von Wärmetauscherelementen 51 miteinander kombiniert werden. Des Weiteren können die jeweiligen Längen von benachbarten der Wärmetauscherelemente 51 in der Längsrichtungslänge der Rippenplatten entweder die gleichen sein oder sie können sich unterscheiden. Des Weiteren können die jeweiligen Werte des Druckverlusts in benachbarten Wärmetauscherelementen 51 die gleichen sein oder sie können sich unterscheiden.
Des Weiteren kann die Anzahl von Luftzuführungs-Einrichtungen 4, die in der in 1 dargestellten Innenraumeinheit 100 gleich Zwei ist, gleich Eins oder größer als Zwei sein.
Wenn die in 4(e) dargestellte Konfiguration des Wärmetauschers 5 in die in 4(f) dargestellte Konfiguration abgeändert wird, bei der das untere Ende von einem von zwei benachbarten Wärmetauscherelementen 51 einer Seitenfläche des anderen Wärmetauscherelements 51 gegenüberliegt, kann die Abmessung der Ablaufwanne 9 reduziert werden. Infolgedessen kann die Abblasfläche vergrößert werden. Es ist anzumerken, dass die Konfiguration des in 4(e) dargestellten Wärmetauschers 5 an jedem der zwei Enden des Gehäuses 1 nicht realisiert werden kann. Daher wird die Reduktion der Abmessung der Ablaufwannen 9 lediglich für die Ablaufwannen 9 mit Ausnahme jener realisiert, die an den zwei Enden des Gehäuses angeordnet sind.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Der Wärmetauscher 5 kann konfiguriert sein, wie nachstehend beschrieben. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzentriert sich auf Unterschiede gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 1. Elemente, welche die gleichen wie jene bei der Ausführungsform 1 beschriebenen sind, sind durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.
5 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 101 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Die Vorderseite in 5 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 101.
Die Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 hinsichtlich der Anordnung der Wärmetauscher 5.
In dem Wärmetauscher 5 neigt sich jedes Paar von Wärmetauscherelementen 51 auf der rechten beziehungsweise der linken Seite einer entsprechenden der Grenzen 8 in entgegengesetzte Richtungen. Somit weist der Wärmetauscher 5 in einer vertikalen Schnittansicht von vorn im Wesentlichen die Form eines WW auf.
Der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 weist an den zwei jeweiligen Enden (auf der rechten und der linken Seite in 1) des Gehäuses 1 abwärts gerichtete Enden 5c auf. Im Gegensatz dazu weist der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 an den zwei jeweiligen Enden (auf der rechten und der linken Seite in 5) des Gehäuses 1 aufwärts gerichtete Enden 5d auf.
Luft, die durch jedes der zwei Enden des Wärmetauschers 5 der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 strömt, strömt in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung eines entsprechenden der Wärmetauscherelemente 51 und in einer Richtung weg von einer entsprechenden der Seitenflächen (der rechten Seitenfläche an dem rechten Ende oder der linken Seitenfläche an dem linken Ende) des Gehäuses 1 aus dem Wärmetauscher 5 heraus.
Im Gegensatz dazu strömt Luft, die durch jedes der zwei Enden des Wärmetauschers 5 der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 strömt, in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung eines entsprechenden der Wärmetauscherelemente 51 und in einer Richtung zu einer entsprechenden der Seitenflächen (der rechten Seitenfläche an dem rechten Ende oder der linken Seitenfläche an der linken Seite) des Gehäuses 1 hin aus dem Wärmetauscher 5 heraus.
Luft, die aus jedem der Wärmetauscherelemente 51 heraus strömt, die sich an den zwei Enden des Gehäuses 1 der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 befinden, strömt zu einer entsprechenden der Seitenflächen des Gehäuses 1 hin. Daher kann erreicht werden, dass die Luftgeschwindigkeit an dem Luftauslass 3 an den zwei Enden des Gehäuses 1 höher als jene der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 ist.
Somit ist es möglich, ein Qualitätsproblem hinsichtlich der Kondensation von Tau (zum Beispiel während des Kühlvorgangs) aufgrund einer Rückwärtsströmung zu lösen, die dann auftreten kann, wenn die Luftgeschwindigkeit an dem Luftauslass 3 entlang der zwei Seiten des Gehäuses 1 niedrig wird.
Des Weiteren kann die Anzahl von Ablaufwannen 9 im Vergleich zu jener der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 um Eins reduziert werden, wobei die Masse des Wärmetauschers 5 unverändert bleibt. Wenngleich die Anzahl von talseitigen gebogenen Teilstücken 5b um Eins zunimmt, ist die Anzahl von abwärts gerichteten Enden 5c um Zwei reduziert, da die zwei Enden des Wärmetauschers 5 jeweils ein aufwärts gerichtetes Ende 5d bilden.
Selbst wenn die zwei Enden des Wärmetauschers 5 jeweils ein aufwärts gerichtetes Ende 5d bilden, werden irgendwelche Elemente, wie beispielsweise Schalen, die verhindern, dass Wasser herunter tropft, anstelle der Ablaufwannen 9 als notwendig erachtet. Ein derartiges Element kann mit einer einfachen Struktur versehen sein, die eine dünne Platte und ein wärmeisolierendes Material aufweist, und kann mit einer kleineren Abmessung als die Ablaufwanne 9 angeordnet sein. Daher bedeckt ein derartiges Element, anders als die Ablaufwanne 9, nicht ein breites Gebiet des Lüftungskanals.
Demzufolge kann erreicht werden, dass die Abblasfläche der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 größer ist, und die Anzahl von Ablaufwannen 9 kann reduziert sein, wobei der Wärmetauscher 5 die gleiche Masse wie jene der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 aufweist.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 kann erreicht werden, dass die Anzahl von Ablaufwannen 9 kleiner und die Abblasfläche des Luftauslasses 3 größer als in der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 ist.
Demzufolge kann erreicht werden, dass der Druckverlust um den Luftauslass 3 der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 2 herum kleiner als jener der Innenraumeinheit 100 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 1 ist.
Des Weiteren ist es möglich, das Qualitätsproblem hinsichtlich der Kondensation von Tau (zum Beispiel während des Kühlvorgangs) aufgrund einer Rückwärtsströmung zu lösen.
Die Konfiguration des Wärmetauschers 5 der Innenraumeinheit 101, die in 5 dargestellt ist, ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1 nicht auf das Vorstehende beschränkt.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Der Wärmetauscher 5 kann so konfiguriert sein, wie es nachstehend beschrieben ist. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung konzentriert sich auf Unterschiede gegenüber der Ausführungsform 1 oder der Ausführungsform 2, die vorstehend beschrieben sind. Elemente, welche die gleichen wie jene bei der Ausführungsform 1 und der Ausführungsform 2 beschriebenen sind, sind durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.
6 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 102 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 102b bezeichnet), die zum Vergleich mit der in 6 dargestellten Innenraumeinheit für eine Klimaanlage angegeben ist.
In 7 sind die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 auf der stromabwärts gelegenen Seite (der unteren Seite) der äußeren Umfänge der Gebläseräder der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert. In 6 sind einige der bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 auf der stromabwärts gelegenen Seite der sich drehenden Wellen 11 der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert.
In der Innenraumeinheit 102 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung ist die positionsbezogene Relation zwischen dem Wärmetauscher 5 und den Luftzuführungs-Einrichtungen 4 spezifischer als bei der Ausführungsform 1 und der Ausführungsform 2 definiert. Die Vorderseite in 6 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 102, und die Vorderseite in 7 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 102b.
Die Luftgeschwindigkeit in der Richtung der Axialströmung auf der stromabwärts gelegenen Seite von jeder der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 variiert in der radialen Richtung und nimmt von der inneren Seite zu der äußeren Seite hin zu. Wenn die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 auf der stromabwärts gelegenen Seite der äußeren Umfänge der Gebläseräder der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert sind (das heißt, in Bereichen, in denen die Luftgeschwindigkeit hoch ist), wie in 7 dargestellt, dann kollidiert Luft, die mit einer hohen Luftgeschwindigkeit strömt, mit den bergseitigen gebogenen Teilstücken 5a, was den Druckverlust an dem Wärmetauscher 5 erhöht.
Dies ist dadurch begründet, dass die (bergseitigen) gebogenen Teilstücke jeweils eine Struktur aufweisen, die für ein Durchströmen von Luft problematisch ist. Wenn die Luftgeschwindigkeit bei den bergseitigen gebogenen Teilstücken 5a des Wärmetauschers 5 hoch ist, kann sich darüber hinaus die Verteilung der Luftgeschwindigkeit in dem Wärmetauscher 5 verschlechtern.
Dementsprechend ist die positionsbezogene Relation zwischen dem Wärmetauscher 5 und den Luftzuführungs-Einrichtungen 4 in der Innenraumeinheit 102 gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wie folgt ausgebildet.
Wie in 6 dargestellt, sind einige der bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5, die in der Innenraumeinheit 102 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 3 beinhaltet sind, auf der stromabwärts gelegenen Seite der sich drehenden Wellen 11 der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 derart positioniert, dass erreicht wird, dass die Anzahl von bergseitigen gebogenen Teilstücken 5a, die auf der stromabwärts gelegenen Seite der äußeren Umfänge der Gebläseräder der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert sind, so viel kleiner als jene der Innenraumeinheit 102b wie möglich ist. Es ist anzumerken, dass sämtliche der bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 nicht notwendigerweise auf der stromabwärts gelegenen Seite der sich drehenden Wellen 11 der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert sind.
Die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a brauchen lediglich in Bereichen positioniert zu sein, die den Luftauslässen 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen nicht gegenüberliegen und in denen die Luftgeschwindigkeit niedrig ist, zum Beispiel auf der stromabwärts gelegenen Seite eines Raums zwischen benachbarten der Luftzuführungs-Einrichtungen 4.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Zunahme des Druckverlusts an dem Wärmetauscher 5 unterbunden werden, da die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 nicht auf der stromabwärts gelegenen Seite von Bereichen positioniert sind, in denen die Luftgeschwindigkeit der Luft von den Luftzuführungs-Einrichtungen 4 hoch ist. Somit kann die Verteilung der Luftgeschwindigkeit in dem Wärmetauscher 5 verbessert werden.
Wenngleich die in 6 dargestellte Innenraumeinheit 102 zwei Luftzuführungs-Einrichtungen 4 aufweist, kann dieselbe auf einen Fall angewendet werden, in dem drei oder mehr Luftzuführungs-Einrichtungen 4 angeordnet sind.
8 ist eine vertikale Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 103 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
Die in 8 dargestellte Innenraumeinheit 103 besitzt drei Luftzuführungs-Einrichtungen 4. In Abhängigkeit von der Anzahl von Luftzuführungs-Einrichtungen 4 kann es schwierig sein, die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 von Positionen auf der stromabwärts gelegenen Seite der äußeren Umfänge der Gebläseräder (oder Gebläseräderbereiche) der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 zu Bereichen zu verschieben, in denen die Luftgeschwindigkeit niedrig ist. In jenem Fall können die Anbringungswinkel 10 an den jeweiligen gebogenen Teilstücken, wie in 8 dargestellt, innerhalb eines Bereichs variiert werden, der kleiner als der oder gleich dem Grenzwert des Anbringungswinkels ist.
Die Konfigurationen der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheiten 102, 102b und 103, die in den 6 und 9 dargestellt sind, sind ähnlich wie bei den Ausführungsformen 1 und 2 nicht auf das Vorstehende beschränkt.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
Der Wärmetauscher 5 kann so konfiguriert sein, wie es nachstehend beschrieben ist. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung konzentriert sich auf Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 3. Elemente, welche die gleichen wie jene bei der Ausführungsform 1, der Ausführungsform 2 und der Ausführungsform 3 beschriebenen sind, sind mit entsprechenden dort verwendeten Bezugszeichen bezeichnet.
9 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 104 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. Die Vorderseite in 9 entspricht der rechten Seitenfläche der Innenraumeinheit 104.
Die Innenraumeinheit 104 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich hinsichtlich der Anordnung des Wärmetauschers 5 von den Innenraumeinheiten 100 bis 103 für Klimaanlagen gemäß den Ausführungsformen 1 bis 3.
Der Wärmetauscher 5 der Innenraumeinheit 104 ist in einer solchen Weise zu dem Luftauslass 3 hin gekippt, dass er sich in Bezug auf die Richtung des Luftstroms, der von den Luftzuführungs-Einrichtungen 4 (in der Richtung der Axialströmung) erzeugt wird, oder in Bezug auf die Rückfläche des Gehäuses 1 der Innenraumeinheit 104 nach rechts unten neigt.
Die Rohre 52 (nicht dargestellt), die sich in der anteroposterioren Richtung (der lateralen Richtung in 9) des Wärmetauschers 5 erstrecken, neigen sich in Bezug auf die Rückfläche des Gehäuses 1 ebenfalls nach rechts unten. Die Plattenrippen erstrecken sich jeweils senkrecht zu den Rohren 52 und sind in der anteroposterioren Richtung des Wärmetauschers 5 gestapelt.
Das heißt, es wird erreicht, dass sich der Wärmetauscher 5 derart neigt, dass der Auslass (nicht dargestellt) des Luftdurchlasses, der zwischen benachbarten der Rippenplatten angeordnet ist, zu dem Luftauslass 3 der Innenraumeinheit 104 hin gewandt ist.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird die Luft, die von den Luftzuführungs-Einrichtungen 4 in der Richtung der Axialströmung strömt, ausgerichtet, wenn sie durch den sich neigenden Wärmetauscher 5 strömt. Daher strömt Luft um den Luftauslass 3 (um die Unterseite) des Wärmetauschers 5 herum heraus, während der Hauptstrom derselben zu der Vorderseite (der linken Seite in 9) des Wärmetauschers 5 hin um einen Winkel gekrümmt ist, welcher der Neigung des Wärmetauschers 5 entspricht.
Demzufolge kann die Luftrichtung an dem Luftauslass 3 der Innenraumeinheit 104 ohne Weiteres gesteuert werden (insbesondere in Bezug auf die horizontale Richtung), und der Druckverlust, der verursacht werden kann, wenn die Luftströmung um den Luftauslass 3 herum gekrümmt wird, kann verringert werden.
Die Konfiguration des Wärmetauschers 5 der in 9 dargestellten Innenraumeinheit 104 ist ähnlich wie bei den Ausführungsformen 1 bis 3 nicht auf das Vorstehende beschränkt.
AUSFÜHRUNGSFORM 5
Der Wärmetauscher 5 kann so konfiguriert sein, wie es nachstehend beschrieben ist. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung konzentriert sich auf Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 4. Elemente, welche die gleichen wie jene bei den Ausführungsformen 1 bis 4 beschriebenen sind, sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
10 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 105 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung. Die Vorderseite in 10 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 105.
Die Innenraumeinheit 105 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich hinsichtlich der Anordnung des Wärmetauschers 5 von den Innenraumeinheiten 100 bis 104 für Klimaanlagen gemäß den Ausführungsformen 1 bis 4.
Wie in 10 dargestellt, sind einige Teilstücke des Wärmetauschers 5 auf der stromaufwärts gelegenen Seite (der oberen Seite) der Luftauslässe 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen positioniert. In der Innenraumeinheit 105 gemäß der Ausführungsform 5, die in 9 dargestellt ist, sind die vorstehenden Teilstücke des Wärmetauschers 5 jeweils in einem Raum zwischen benachbarten der Mehrzahl von Luftzuführungs-Einrichtungen 4 positioniert.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann erreicht werden, dass die Masse des anzuordnenden Wärmetauschers 5 größer als in dem Fall ist, in dem der Wärmetauscher 5 lediglich auf der stromabwärts gelegenen Seite der Luftauslässe 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen positioniert ist. Daher kann erreicht werden, dass der Bereich des Wärmeaustauschs größer als in dem vorstehenden Fall ist. Somit kann der Druckverlust an dem Wärmetauscher 5 verringert werden.
Die Konfiguration des Wärmetauschers 5 der in 10 dargestellten Innenraumeinheit 105 ist ähnlich wie bei den Ausführungsformen 1 bis 4 nicht auf das Vorstehende beschränkt.
AUSFÜHRUNGSFORM 6
11 ist eine vertikale Schnittansicht einer beispielhaften Innenraumeinheit für eine Klimaanlage (im Folgenden als Innenraumeinheit 106 bezeichnet) gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung. Die Vorderseite in 11 entspricht der Frontfläche der Innenraumeinheit 106.
Die grundlegende Konfiguration der Innenraumeinheit 106 ist die gleiche wie jene der Innenraumeinheit 101 für eine Klimaanlage, die in 5 dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass in einer Vorderansicht des Gehäuses 1 auf der stromaufwärts gelegenen Seite (der oberen Seite) des Wärmetauschers 5 eine Trennwand 15 angeordnet ist, die benachbarte Luftzuführungs-Einrichtungen 4 voneinander separiert.
Die Trennwand 15 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite (der oberen Seite) des Wärmetauschers 5 und zwischen benachbarten der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 angeordnet. Die Trennwand 15 erstreckt sich in der anteroposterioren Richtung des Gehäuses 1 (der Richtung orthogonal zu der Ebene von 11) entlang des Wärmetauschers 5 in einer solchen Weise, dass sie die Luftströme separiert, die von den jeweiligen Luftzuführungs-Einrichtungen 4 erzeugt werden. Somit separiert die Trennwand 15 den Innenraum des Gehäuses 1.
Daher kann verhindert werden, dass die Luftströme, die von benachbarten der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 erzeugt werden, miteinander kollidieren, was zu einer Verbesserung der Luftzuführungs-Effizienz der Luftzuführungs-Einrichtungen 4, einer Reduktion der Geräusche und dergleichen beiträgt.
Des Weiteren ermöglicht ein Positionieren von einem der bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 zwischen jedem Paar von benachbarten Luftzuführungs-Einrichtungen 4, während die Trennwand 15 oberhalb jenes bergseitigen gebogenen Teilstücks 5a positioniert wird, eine Verringerung der Länge der Trennwand 15 in der vertikalen Richtung. Des Weiteren weisen die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 jeweils eine Funktion des Separierens eines Teils des Raums zwischen benachbarten Luftzuführungs-Einrichtungen 4 auf, und es wird außerdem ein vorteilhafter Effekt erzielt, der äquivalent zu einem Effekt ist, der durch Vergrößern der Länge der Trennwand 15 nach unten erzeugt wird.
Infolgedessen wird die Luftzuführungs-Effizienz weiter verbessert. In diesem Fall erstreckt sich die Trennwand 15 in der anteroposterioren Richtung des Gehäuses 1 (in der Richtung orthogonal zu der Ebene von 11) entlang des bergseitigen gebogenen Teilstücks 5a des Wärmetauschers 5.
Das obere Ende der Trennwand 15 befindet sich erstrebenswerterweise auf der gleichen Höhe wie die Luftauslässe 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen oder wie die unteren Enden von trichterförmigen Öffnungen (nicht dargestellt), die um die jeweiligen Luftzuführungs-Einrichtungen 4 herum angeordnet sind, oder noch erstrebenswerter an einer Position, die höher als die vorstehende ist. Im Einzelnen befindet sich das obere Ende der Trennwand 15 erstrebenswerterweise an einer Position nahe der Oberseite der Innenseite des Gehäuses 1.
Der Effekt, dass die Kollision zwischen den Luftströmen von benachbarten der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 verhindert wird, wird ohne die Trennwand 15 erzielt, solange sich die bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a des Wärmetauschers 5 ähnlich wie bei der Innenraumeinheit 105 für eine Klimaanlage gemäß der Ausführungsform 5, die in 10 dargestellt ist, auf der gleichen Höhe wie die unteren Enden der Luftzuführungs-Einrichtungen 4 oder die unteren Enden ihrer trichterförmigen Öffnungen (der Luftauslässe 4a der Luftzuführungs-Einrichtungen) oder an einer Position befinden, die höher als diese liegt. Selbst in jenem Fall wird jedoch empfohlen, die Trennwand 15 oberhalb eines entsprechenden der bergseitigen gebogenen Teilstücke 5a anzuordnen.
Wenn die Trennwand 15, die den Innenraum des Gehäuses 1 separiert, unmittelbar an dem bergseitigen gebogenen Teilstück 5a des Wärmetauschers 5 befestigt ist, dann ist die Konfiguration einfach. Wenn die Trennwand 15 alternativ mit einem kleinen Zwischenraum, der im Hinblick darauf vorgesehen ist, dass sich das bergseitige gebogene Teilstück 5a des Wärmetauschers 5 nicht in Kontakt mit dem Wärmetauscher 5 befindet, unmittelbar an der Innenseite des Gehäuses 1 befestigt ist, kann verhindert werden, dass die Trennwand 15 durch Veränderungen der Temperatur des Wärmetauschers 5 beeinflusst wird.
Exemplarische Materialien für die Trennwand 15 sind beispielsweise Harz und Metall. Es ist erstrebenswerter, dass die Trennwand 15 aus einem weichen Material, wie beispielsweise einem Gummiflächenkörper, oder einem porösen Material hergestellt ist, wie beispielsweise Styrol-Schaumstoff, da ein großer schallabsorbierender Effekt in dem Gehäuse 1 erzeugt wird.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration separiert die Trennwand 15 die Luftströme voneinander, die von benachbarten Luftzuführungs-Einrichtungen 4 erzeugt werden. Somit kann die Kollision zwischen derartigen Luftströmen verhindert werden, was zu einer Verbesserung der Luftzuführungs-Effizienz der Luftzuführungs-Einrichtungen 4, einer Reduktion der Geräusche und dergleichen beiträgt.
Die Konfiguration des Wärmetauschers der Innenraumeinheit 106, die in 11 dargestellt ist, ist ähnlich wie bei den Ausführungsformen 1 bis 5 nicht auf das Vorstehende beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Lufteinlass
3: Luftauslass
4: Luftzuführungs-Einrichtung
4a: Luftauslass der Luftzuführungs-Einrichtung
5: Wärmetauscher
5a: bergseitiges gebogenes Teilstück
5b: talseitiges gebogenes Teilstück
5c: abwärts gerichtetes Ende
5d: aufwärts gerichtetes Ende
6: Fingerschutz
7: Filter
8: Grenze
9: Ablaufwanne
10: Anbringungswinkel
11: Welle
15: Trennwand
51: Wärmetauscherelement
52: Rohr
100: Innenraumeinheit
100b: Innenraumeinheit
101: Innenraumeinheit
102: Innenraumeinheit
102b: Innenraumeinheit
103: Innenraumeinheit
104: Innenraumeinheit
105: Innenraumeinheit
106: Innenraumeinheit

Claims

Innenraumeinheit für eine Klimaanlage, wobei die Innenraumeinheit Folgendes aufweist: ein Gehäuse mit einem Lufteinlass an einer Oberseite und einem Luftauslass an einer Unterseite; eine Luftzuführungs-Einrichtung, die in dem Gehäuse und auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Lufteinlasses angeordnet ist und einen Axialströmungs-Lüfter oder einen Mischströmungs-Lüfter aufweist; und einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse und zwischen der Luftzuführungs-Einrichtung und dem Luftauslass angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher Folgendes aufweist: eine Mehrzahl von gebogenen Teilstücken, wobei eine Neigungsrichtung des Wärmetauschers von einer Aufwärtsrichtung zu einer Abwärtsrichtung oder von einer Abwärtsrichtung zu einer Aufwärtsrichtung wechselt, wobei die Mehrzahl von gebogenen Teilstücken jeweils auf der Seite des Lufteinlasses und der Seite des Luftauslasses angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher derart angeordnet ist, dass sämtliche der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken sichtbar sind, wenn der Wärmetauscher von einer Vorderseite des Gehäuses aus betrachtet wird, und wobei unterhalb von jedem der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken, die sich auf der Seite des Luftauslasses befinden, Ablaufwannen angeordnet sind.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das rechte und das linke Ende des Wärmetauschers jeweils ein aufwärts gerichtetes Ende ist, wenn der Wärmetauscher von der Vorderseite des Gehäuses aus betrachtet wird.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das rechte und das linke Ende des Wärmetauschers jeweils ein abwärts gerichtetes Ende ist, wenn der Wärmetauscher von der Vorderseite des Gehäuses aus betrachtet wird, und wobei unterhalb der jeweiligen abwärts gerichteten Enden Ablaufwannen angeordnet sind.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eines der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken des Wärmetauschers, die sich auf der Seite des Lufteinlasses befinden, unterhalb einer sich drehenden Welle der Luftzuführungs-Einrichtung positioniert ist.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eines der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken des Wärmetauschers, die sich auf der Seite des Lufteinlasses befinden, in einem Bereich positioniert ist, der sich von einem Bereich unterscheidet, der einem Luftauslass der Luftzuführungs-Einrichtung gegenüberliegt.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Luftauslass an der Vorderseite an der Unterseite des Gehäuses vorgesehen ist und wobei der Wärmetauscher zu dem Luftauslass hin derart gekippt ist, dass sich der Wärmetauscher in Bezug auf eine Rückfläche des Gehäuses nach rechts unten neigt.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wärmetauscher ein Teilstück aufweist, das oberhalb eines Luftauslasses der Luftzuführungs-Einrichtung positioniert ist.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Luftzuführungs-Einrichtung eine von einer Mehrzahl von Luftzuführungs-Einrichtungen ist und wobei eines der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken des Wärmetauschers, die sich auf der Seite des Lufteinlasses befinden, unterhalb eines Raums zwischen jedem Paar von benachbarten Luftzuführungs-Einrichtungen positioniert ist.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach Anspruch 8, wobei eine Trennwand, die einen Bereich des Paars von benachbarten Luftzuführungs-Einrichtungen voneinander separiert, oberhalb des Wärmetauschers vorgesehen ist, wenn der Wärmetauscher von der Vorderseite des Gehäuses aus betrachtet wird.
Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach Anspruch 9, wobei die Trennwand oberhalb der Mehrzahl von gebogenen Teilstücken des Wärmetauschers angeordnet ist, die sich auf der Seite des Lufteinlasses befinden.
Klimaanlage, die Folgendes aufweist: eine Innenraumeinheit für eine Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10.