DE112015003288T5

DE112015003288T5 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE112015003288T5
Application number: DE112015003288.6T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Suzuki; Takao Komai; Akira Maeda; Mitsuru Kawashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-02-18
Also published as: JP2016029322A; JP5865529B1; CN105318508A; DE112015003288B4; WO2016009667A1

Abstract

Eine Inneneinheit 1 umfasst ein Gehäuse 111, einen oberen Raum 115b, welcher sich innerhalb des Gehäuses 111 befindet und in welchem ein Innenwärmetauscher 7 angeordnet ist, einen unteren Raum 115a, welcher sich innerhalb des Gehäuses 111 und unterhalb des oberen Raums 115b befindet, ein Innenluft-Zuführungsgebläse 7f, welches in dem unteren Raum 115a angeordnet ist, ein Gebläsegehäuse 108, welches in dem unteren Raum 115a angeordnet ist, wobei das Gebläsegehäuse 108 das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f abdeckt und eine Luftauslassöffnung 108a und eine Lufteinlassöffnung 108b aufweist, und eine Kältemittel-Detektionseinheit 99. Die Luftauslassöffnung 108a steht mit dem oberen Raum 115b in Verbindung und die Kältemittel-Detektionseinheit 99 ist in dem unteren Raum 115a bereitgestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage.
Hintergrund zum Stand der Technik
HFC-Kältemittel, wie R-410A, welche nicht entflammbar sind, werden herkömmlicherweise für Klimaanalagen eingesetzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen HCFC-Kältemitteln, wie R-22, weist R-410A ein Ozonabbaupotential von Null auf (nachfolgend als ”ODP” (Ozone Depletion Potential) bezeichnet), und baut die Ozonschicht folglich nicht ab. R-410A weist allerdings ein hohes Erderwärmungspotential auf (nachfolgend als ”GWP” (Global Warming Potential) bezeichnet). Demzufolge werden als ein Bestandteil von Erderwärmungspräventionsmaßnahmen Untersuchungen durchgeführt, um von HFC-Kältemitteln mit hohen GWP's, wie R-410A, auf Kältemittel mit niedrigeren GWP's umzusteigen.
Kandidaten für solche Kältemittel mit niedrigen GWP's umfassen HC-Kältemittel, wie R-290 (C₃H₈; Propan) und R-1270 (C₃H₆; Propylen), welche natürliche Kältemittel sind. Im Gegensatz zu R-410A, welches nicht entflammbar ist, weisen Kältemittel, wie R-290 und R-1270 eine hohe Entflammbarkeit (hoch entflammbar) auf. Demzufolge, wenn R-290 oder R-1270 als Kältemittel eingesetzt werden, sind Kältemittelaustritte zu beachten.
Alternative Kandidaten für Kältemittel mit niedrigen GWP's umfassen HFC-Kältemittel ohne Kohlenstoff-Doppelbindung in der Zusammensetzung, zum Beispiel R-32 (CH₂F₂; Difluormethan) mit einem GWP niedriger als jenes von R-410A.
Ähnliche Kandidaten für solche Kältemittel umfassen halogenierte Kohlenwasserstoffe, welche ein Typ von HFC-Kältemitteln, wie R-32, sind und in der Zusammensetzung Doppelbindungen aufweisen. Beispiele für solche halogenierte Kohlenwasserstoffe umfassten HFO-1234yf (CF₃CF=CH₂; Tetrafluorpropen) und HFO-1234ze (CF₃-CH-CHF). HFC-Kältemittel mit Kohlenstoffdoppelbindungen in der Zusammensetzung werden häufig als ”HFO” unter Verwendung von ”0” für Olefin (ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit Kohlenstoffdoppelbindungen werden als Olefin bezeichnet) bezeichnet, um solche HFC-Kältemittel von HFC-Kältemitteln ohne Kohlenstoffdoppelbindung in der Zusammensetzung, wie R-32, zu unterscheiden.
Obwohl solche HFC-Kältemittel (einschließlich HFO-Kältemittel) mit niedrigen GWP's nicht so leicht entflammbar sind, wie HC-Kältemittel, wie R-290, welches ein natürliches Kältemittel ist, im Gegensatz zu R-410A, welches nicht entflammbar ist, weisen diese HFC-Kältemittel eine mäßige Entflammbarkeit (mäßig entflammbar) auf. Dementsprechend sind wie bei R-290 auch Kältemittelaustritte zu beachten. Nachfolgend werden Kältemittel mit Entflammbarkeitsstufen gleich oder höher als mäßige Entflammbarkeit (zum Beispiel 2L oder höher gemäß ASHRAE-Standard-34-Klassififzierung) als ”entflammbare Kältemittel” bezeichnet.
Ein Austritt von entflammbaren Kältemittel in den Innenraum verursacht einen Anstieg der Innenkältemittelkonzentration, welcher möglicherweise zur Bildung eines entflammbaren Konzentrationsbereiches führt.
Patentliteratur 1 beschreibt eine Inneneinheit einer Klimaanlage, in welcher ein Kältemittel-Detektionsmittel zum Detektieren eines entflammbaren Kältemittels in der Nähe einer Ablaufwanne in einem Maschinenraum angeordnet ist, in welchem ein mit einem Wärmetauscher verbundenes Kältemittelrohr untergebracht ist. In der Inneneinheit der Klimaanlage kann Kältemittel, welches aus dem Kältemittelrohr in dem Maschinenraum austritt, durch das in dem Maschinenraum angeordnete Kältemittel-Detektionsmittel detektiert werden. Zudem kann Kältemittel, welches aus dem Wärmetauscher austritt, auch in den Maschinenraum entlang der Ablaufwanne geführt werden und in ähnlicher Weise durch das in dem Maschinenraum angeordnete Kältemittel-Detektionsmittel detektiert werden.
Patentliteratur 2 beschreibt eine Klimaanlage unter Verwendung eines entflammbaren Kältemittels. Diese Klimaanlage umfasst ein Kältemittel-Detektionsmittel, welches auf der Außenseite einer Inneneinheit bereitgestellt ist, um ein entflammbares Kältemittel zu detektieren. Die Inneneinheit ist von einem Bodenstehertyp, wobei das Kältemittel-Detektionsmittel in einem unteren Teil der Inneneinheit angeordnet ist. In der Klimaanlage kann in Situationen, wenn entflammbares Kältemittel in den Innenraum von einem Verlängerungsrohr, welches zur Inneneinheit führt, austritt, und wenn entflammbares Kältemittel, welches in der Inneneinheit ausgetreten ist, zur Außenseite der Inneinheit über eine Lücke in dem Gehäuse der Inneinheit ausströmt, das ausgetretene Kältemittel durch das Kältemittel-Detektionsmittel detektiert werden.
Liste der zitierten Schriften
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 3744330
Patentliteratur 2: Japanisches Patent Nr. 4599699

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die in Patentliteratur 1 beschriebene Klimaanlage weist einen Luftdurchlass auf, welcher in dem Gehäuse der Inneneinheit definiert ist, um die klimatisierte Luft, welche den Wärmetauscher durchströmt hat, in den Innenraum zu blasen. Ein Teil des Kältemittels, welcher aus dem Wärmetauscher austritt, entkommt somit durch den Luftauslass zur Außenseite des Gehäuses. Das bedeutet, dass nicht die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels entlang der Ablaufwanne in den Maschinenraum geführt wird. Es dauert somit eine gewisse Zeit, bis das ausgetretene Kältemittel durch das Kältemittel-Detektionsmittel detektiert wird, wodurch sich entsprechende Maßnahmen, wie ein Aktivieren einer Luftzuführungseinrichtung, um das ausgetretene Kältemittel zu verteilen, verzögern können.
In ähnlicher Weise weist die in Patentliteratur 2 erläuterte Klimaanlage einen Luftdurchlass auf, welcher in dem Gehäuse der Inneneinheit definiert ist, um die klimatisierte Luft, welche den Wärmetauscher durchströmt hat, in den Innenraum zu blasen. Ein Teil des ausgetretenen Kältemittels entkommt somit durch den Luftauslass zur Außenseite des Gehäuses. Das bedeutet, dass nicht die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels zu der Position geführt wird, wo das Kältemittel-Detektionsmittel angeordnet ist. Es dauert somit eine gewisse Zeit, bis das ausgetretene Kältemittel durch das Kältemittel-Detektionsmittel detektiert wird, wodurch sich entsprechende Maßnahmen, wie ein Aktivieren einer Luftzuführungseinrichtung, um das ausgetretene Kältemittel zu verteilen, verzögern können.
Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung zumindest eines der vorgenannten Probleme bereitgestellt, und es ist folglich eine Aufgabe der Erfindung, eine Klimaanlage bereitzustellen, welche ein frühzeitigeres Detektieren des Kältemittelaustritts ermöglicht.
Lösung des Problems
Eine Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage, welche umfasst: einen Kältekreislauf, durch welchen ein Kältemittel über ein Kältemittelrohr zirkuliert wird, eine Außeneinheit, in welcher zumindest ein Verdichter und ein Außenwärmetauscher des Kältekreislaufes untergebracht sind, und eine Inneneinheit, in welcher zumindest ein Innenwärmetauscher des Kältekreislaufes untergebracht ist, und welche über ein Verlängerungsrohr, welches einen Teil des Kältemittelrohres bildet, mit der Außeneinheit verbunden ist. Das Kältemittel weist eine Dichte auf, welche größer ist als eine Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck. Die Inneneinheit umfasst ein Gehäuse, einen oberen Raum, welcher sich innerhalb des Gehäuses befindet und in welchem der Innenwärmetauscher angeordnet ist, einen unteren Raum, welcher sich innerhalb des Gehäuses und unterhalb des oberen Raumes befindet, ein Gebläse, welches in dem unteren Raum angeordnet ist, ein Gebläsegehäuse, welches in dem unteren Raum angeordnet ist, wobei das Gebläsegehäuse das Gebläse abdeckt und eine Luftauslassöffnung und eine Lufteinlassöffnung aufweist, und ein Kältemittel-Detektionsmittel. Eine Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung steht mit dem oberen Raum in Verbindung. Das Kältemittel-Detektionsmittel ist in dem unteren Raum bereitgestellt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in dem Fall, dass der Innenwärmetauscher einen Kältemittelaustritt entwickelt, die Konzentration des Kältemittels in der Nähe der Kältemittel-Detektionseinheit schnell ansteigen, so dass eine frühzeitigere Detektion des Kältemittelaustritts möglich ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Kältemittelkreislauf-Schaubild zur Darstellung der allgemeinen Konfiguration einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht zur Darstellung der Außenkonfiguration einer Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Vorderansicht zur schematischen Darstellung der inneren Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Seitenansicht zur schematischen Darstellung der inneren Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Vorderansicht zur schematischen Darstellung der Konfiguration des Innenwärmetauschers 7 und der dazugehörigen Peripheriekomponenten der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Beispiels eines Kältemittelaustrittsdetektionsprozesses, welcher durch eine Steuerungseinheit 30 in der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
7 ist eine Vorderansicht zum schematischen Darstellen der inneren Struktur der Inneneinheit 1 gemäß einer ersten Modifizierung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Seitenansicht zum schematischen Darstellen der Innenstruktur der Inneneinheit 1 gemäß der ersten Modifizierung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Vorderansicht zum schematischen Darstellen der inneren Struktur der Inneneinheit 1 gemäß einer zweiten Modifizierung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Seitenansicht zum schematischen Darstellen der inneren Struktur der Inneneinheit 1 gemäß der zweiten Modifizierung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
12 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
13 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
14 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
15 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
16 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Es wird eine Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist ein Kältemittelkreislauf-Schaubild, welches die allgemeine Konfiguration der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 darstellt. In den Zeichnungen, einschließlich 1, können die relativen Größen der Komponenten und ihre Formen nicht maßstabsgetreu sein.
Wie in 1 dargestellt, weist die Klimaanlage einen Kältekreislauf 40 auf, durch welchen Kältemittel zirkuliert wird. Der Kältekreislauf 40 umfasst die folgenden Komponenten, welche über Kältemittelrohre in der nachfolgenden Reihenfolge in einer Schleife geschaltet sind: einen Verdichter 3, eine Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4, einen Außenwärmetauscher 5 (wärmequellenseitiger Wärmetauscher), eine Drucksenkungseinrichtung 6 und einen Innenwärmetauscher 7 (lastseitiger Wärmetauscher). Die Klimaanlage umfasst des Weiteren eine Inneneinheit 1, welche zum Beispiel Drinnen installiert ist, und eine Außeneinheit 2, welche zum Beispiel Draußen installiert ist. Die Inneneinheit 1 und die Außeneinheit 2 sind durch Verlängerungsrohre 10a und 10b, welche einen Teil von Kältemittelrohren bilden, miteinander verbunden.
Beispiele für Kältemittel, welche durch den Kältekreislauf 40 zirkuliert werden, umfassen ein mäßig entflammbares Kältemittel, wie R-32, HFO-1234yf oder HFO-1234ze, und ein leicht entflammbares Kältemittel, wie R-290 oder R-1270. Jedes dieser Kältemittel kann als ein einkomponentiges Kältemittel verwendet werden, oder kann als ein Kältemittelgemisch verwendet werden, welches ein Gemisch aus zwei oder mehr Typen von Kältemittel ist.
Der Verdichter 3 ist ein Teil einer Strömungsmaschine, welcher Niederdruck-Kältemittel, welches vom Verdichter 3 angesaugt wird, verdichtet und das verdichtete Kältemittel als ein Hochdruck-Kältemittel ablässt. Die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 schaltet die Richtungen der Kältemittelströmung innerhalb des Kältekreislaufes 40 in dem Kühlbetrieb und in dem Heizbetrieb um. Die verwendete Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 ist zum Beispiel ein Vier-Wege-Ventil. Der Außenwärmetauscher 5 ist ein Wärmetauscher, welcher in dem Kühlbetrieb als ein Kondensator wirkt, und welcher in dem Heizbetrieb als ein Verdampfer wirkt. In dem Außenwärmetauscher 5 wird Wärme zwischen dem in dem Außenwärmetauscher 5 zirkulierendem Kältemittel und der Luft (Außenluft), welche von einem später erläutertem Außenluft-Zuführungsgebläse 5f zugeführt wird, ausgetauscht. Die Drucksenkungseinrichtung 6 senkt den Druck eines Hochdruck-Kältemittels, so dass das Kältemittel in ein Niederdruck-Kältemittel umgewandelt wird. Die verwendete Drucksenkungseinrichtung 6 ist zum Beispiel ein elektronisches Expansionsventil mit einem verstellbaren Öffnungsgrad. Der Innenwärmetauscher 7 ist ein Wärmetauscher, welcher in dem Kühlbetrieb als ein Verdampfer wirkt und in dem Heizbetrieb als ein Kondensator wirkt. In dem Innenwärmetauscher 7 wird Wärme zwischen dem in dem Innenwärmetauscher 7 zirkuliertem Kältemittel und der von einem Innenluftzuführungsgebläse 7f, welches später erläutert wird, zugeführten Luft ausgetauscht. Der Begriff Kühlbetrieb bezieht sich auf einen Betrieb, in welchem Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel dem Innenwärmetauscher 7 zugeführt wird, und der Betriff Heizbetrieb bezieht sich auf einen Betrieb, in welchem Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel dem Innenwärmetauscher 7 zugeführt wird.
Der Verdichter 3, die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4, der Außenwärmetauscher 5 und die Drucksenkungseinrichtung 6 sind in der Außeneinheit 2 untergebracht. Zudem ist auch das Außenluft-Zuführungsgebläse 5f zum Zuführen von Außenluft in den Außenwärmetauscher 5 in der Außeneinheit 2 untergebracht. Das Außenluft-Zuführungsgebläse 5f ist gegenüberliegend zum Außenwärmetauscher 5 platziert. Durch die Rotation des Außenluft-Zuführungsgebläses 5f wird ein Luftstrom erzeugt, welcher den Außenwärmetauscher 5 durchströmt. Das verwendete Außenluft-Zuführungsgebläse 5f ist zum Beispiel ein Propellergebläse. Das Außenluft-Zuführungsgebläse 5f ist zum Beispiel stromab des Außenwärmetauschers 5 in Bezug auf den Luftstrom angeordnet, welcher durch das Außenluft-Zuführungsgebläse 5f erzeugt wird.
Kältemittelrohre, welche in der Außeneinheit 2 angeordnet sind, umfassen ein Kältemittelrohr, welches ein Verlängerungsrohr-Verbindungsventil 13a, welches sich auf der Gasseite befindet (wenn im Kühlbetrieb), mit der Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 verbindet, ein Ansaugrohr 11, welches mit der Ansaugseite des Verdichters 3 verbunden ist, ein Ablassrohr 12, welches mit der Ablassseite des Verdichters 3 verbunden ist, ein Kältemittelrohr, welches eine Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 mit dem Außenwärmetauscher 5 verbindet, ein Kältemittelrohr, welches den Außenwärmetauscher 5 mit der Drucksenkungseinrichtung 6 verbindet, und ein Kältemittelrohr, welches die Drucksenkungseinrichtung 6 mit einem Verlängerungsrohr-Verbindungsventil 13b, welches sich auf der Flüssigkeitsseite befindet (wenn im Kühlbetrieb) verbindet. Das Verlängerungsrohr-Verbindungsventil 13a ist durch ein Zwei-Wege-Ventil gebildet, welches zwischen geöffnet und geschlossen umgeschaltet werden kann, mit einer Bördelverbindung, welche an einem Ende davon befestigt ist. Das Verlängerungsrohr-Verbindungsventil 13b ist durch ein Drei-Wege-Ventil gebildet, welches zwischen geöffnet und geschlossen umgeschaltet werden kann. Eine Wartungsöffnung 14a, welche während dem Absaugen verwendet wird (während eines Betriebes, welcher vor dem Befüllen des Kältekreislaufes 40 mit Kältemittel durchgeführt wird), ist an einem Ende des Verlängerungsrohr-Verbindungsventils 13b befestigt, und an dem anderen Ende ist eine Bördelverbindung befestigt.
Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel, welches durch den Verdichter 3 verdichtet wird, durchströmt das Ablassrohr 12 sowohl während des Kühlbetriebes und des Heizbetriebes. Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel (Gaskältemittel oder Zweiphasenkältemittel), welches einer Verdampfung unterzogen wurde, strömt durch das Ansaugrohr 11 sowohl während des Kühlbetriebes als auch während des Heizbetriebes. Das Ansaugrohr 11 ist mit einer Wartungsöffnung 14b mit einer Bördelverbindung verbunden, welche sich auf der Niederdruckseite befindet, und das Ablassrohr 12 ist mit einer Wartungsöffnung 14c mit einer Bördelverbindung verbunden, welche sich auf der Hochdruckseite befindet. Die Wartungsöffnungen 14b und 14c werden verwendet, um ein Manometer zu verbinden, um einen Betriebsdruck während eines Testlaufes zu messen, welcher zum Zeitpunkt der Installation oder Reparatur der Klimaanlage durchgeführt wird.
Der Innenwärmetauscher 7 ist in der Inneneinheit 1 untergebracht. Zudem ist das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f zum Zuführen von Luft in den Innenwärmetauscher 7 in der Inneneinheit 1 installiert. Durch Rotation des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f wird ein Luftstrom erzeugt, welcher den Innenwärmetauscher 7 durchströmt. In Abhängigkeit vom Typ der Inneneinheit 1 umfassen Beispiele des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f ein Zentrifugalgebläse (zum Beispiel ein Scirocco-Gebläse oder ein Turbogebläse), ein Querströmungsgebläse oder ein Mischströmungsgebläse und ein Axialströmungsgebläse (zum Beispiel ein Propellergebläse). Obwohl das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f in der vorliegenden Ausführungsform stromauf des Innenwärmetauschers 7 in Bezug auf den Luftstrom angeordnet ist, welcher durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f erzeugt wird, kann das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f stromab des Innenwärmetauschers 7 angeordnet sein.
Die Inneneinheit 1 ist des Weiteren mit Komponenten ausgestattet, wie einen Ansaugluft-Temperatursensor 91, welcher die Temperatur der Innenluft detektiert, welche von einem Innenraum angesaugt wird, einen Wärmetauscher-Eingangstemperatursensor 92, welcher die Temperatur des Kältemittels an der Position des Innenwärmetauschers 7 detektiert, welcher während des Kühlbetriebes der Einlass wird (der Auslass während des Heizbetriebes), und einen Wärmetauscher-Temperatursensor 93, welcher die Temperatur (Verdampfungstemperatur oder Kondensationstemperatur) des zweiphasigen Anteils des Kältemittels in dem Innenwärmetauscher 7 detektiert. Zudem ist die Inneneinheit 1 mit einer später erläuterten Kältemittel-Detektionseinheit 99 ausgestattet. Diese verschiedenen Sensoren geben jeweils ein Detektionssignal an die Steuerungseinheit 30 aus, welche die Inneneinheit 1 oder die gesamte Klimaanlage steuert.
Unter den Kältemittelrohren der Inneneinheit 1 ist ein Innenrohr 9a auf der Gasseite mit einer Kupplung 15a (zum Beispiel eine Bördelverbindung) bereitgestellt, welche sich an dessen Verbindung mit dem Verlängerungsrohr 10a befindet, welches sich auf der Gasseite befindet, um das Verlängerungsrohr 10a zu verbinden. Zudem ist unter den Kältemittelrohren der Inneneinheit 1 ein Innenrohr 9b auf der Flüssigkeitsseite mit einer Kupplung (zum Beispiel eine Bördelverbindung) bereitgestellt, welche sich an dessen Verbindung mit dem Verlängerungsrohr 10b befindet, welches sich auf der Flüssigkeitsseite befindet, um das Verlängerungsrohr 10b zu verbinden.
Die Steuerungseinheit 30 weist einen Mikrocomputer auf, welcher Komponenten enthält, wie eine CPU, ROM, RAM und einen I/O-Port. Die Steuerungseinheit 30 ist in der Lage, Daten an eine später erläuterte Betriebseinheit 26 zu übermitteln. Die Steuerungseinheit 30 steuert in dem vorliegenden Beispiel den Betrieb der Inneneinheit 1 oder die gesamte Klimaanlage, einschließlich den Betrieb des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f, basierend auf Signalen, wie ein Betriebssignal von der Betriebseinheit 26 und Detektionssignale von verschiedenen Sensoren. Die Steuerungseinheit 30 kann innerhalb des Gehäuses der Inneneinheit 1 bereitgestellt sein, oder kann innerhalb des Gehäuses der Außeneinheit 2 bereitgestellt sein.
Anschließend wird ein Betrieb des Kältekreislaufes 40 der Klimaanlage erläutert. Zunächst wird der Kühlbetrieb erläutert. In 1 zeigen durchgängige Pfeile die Strömung des Kältemittels in dem Kühlbetrieb an. In dem Kühlbetrieb ist der Kältemittelkreislauf so ausgelegt, dass der Strömungspfad des Kältemittels durch die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4, wie durch durchgängige Pfeile angezeigt ist, umgeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, dass Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel in den Innenwärmetauscher 7 strömt.
Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel, welches vom Verdichter abgelassen wird, tritt zunächst in den Außenwärmetauscher 5 über die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 ein. In dem Kühlbetrieb wirkt der Außenwärmetauscher 5 als ein Kondensator. Das heißt, in dem Außenwärmetauscher 5 wird Wärme zwischen dem Kältemittel, welches in dem Außenwärmetauscher 5 zirkuliert, und der Luft (Außenluft), welche vom Außenluft-Zuführungsgebläse 5f zugeführt wird, ausgetauscht, und die Kondensationswärme des Kältemittels an die zugeführte Luft zurückgeführt. Dadurch wird bewirkt, dass das in den Außenwärmetauscher 5 eintretende Kältemittel zu Hochdruck-Flüssigkeitskältemittel kondensiert wird. Das Hochdruck-Flüssigkeitskältemittel tritt in die Drucksenkungseinrichtung 6 ein, in welcher der Druck gesenkt wird, wodurch bewirkt wird, dass das Kältemittel zu Zweiphasen-Niederdruck-Kältemittel umgewandelt wird. Das Zweiphasen-Niederdruck-Kältemittel tritt in den Innenwärmetauscher 7 der Inneneinheit 1 über das Verlängerungsrohr 10b ein. In dem Kühlbetrieb wirkt der Innenwärmetauscher 7 als ein Verdampfer. Das heißt, in dem Innenwärmetauscher 7 wird Wärme zwischen dem Kältemittel, welches in dem Innenwärmetauscher 7 zirkuliert wird, und der Luft (Innenluft), welche durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f zugeführt wird, ausgetauscht, und die Verdampfungswärme des Kältemittels der zugeführten Luft entzogen. Dadurch wird bewirkt, dass das in den Innenwärmetauscher 7 eintretende Kältemittel zu Niederdruck-Gaskältemittel oder Zweiphasen-Kältemittel verdampft wird. Die vom Innenluft-Zuführungsgebläse 7f zugeführte Luft wird gekühlt, indem das Kältemittel Wärme entzieht. Das Niederdruck-Gaskältemittel oder Zweiphasen-Kältemittel, welches in dem Innenwärmetauscher 7 verdampft wird, wird über das Verlängerungsrohr 10a und die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4 in den Verdichter 3 eingesaugt. Das in den Verdichter 3 eingesaugte Kältemittel wird zu Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel verdichtet. Der obige Kreislauf wird in dem Kühlbetrieb wiederholt.
Anschließend wird der Heizbetrieb beschrieben. In 1 zeigen punktierte Pfeile die Strömung des Kältemittels in dem Heizbetrieb an. In dem Heizbetrieb ist der Kältemittelkreislauf so ausgelegt, dass der Strömungspfad des Kältemittels durch die Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung 4, wie durch die punktierten Pfeile angezeigt, umgeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, dass Hochtemperatur-Hochdruckkältemittel zum Innenwärmetauscher 7 strömt. In dem Heizbetrieb strömt das Kältemittel in eine Richtung entgegen der Richtung in dem Kühlbetrieb, wobei der Innenwärmetauscher 7 als ein Kondensator wirkt. Das heißt, in dem Innenwärmetauscher 7 wird Wärme zwischen dem in dem Innenwärmetauscher 7 zirkulierendem Kältemittel und der durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f zugeführten Luft ausgetauscht, und die Kondensationswärme des Kältemittels an die zugeführte Luft zurückgeführt. Die durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f zugeführte Luft wird somit erwärmt, während das Kältemittel Wärme abgibt.
2 ist eine Vorderansicht, welche die Außenkonfiguration der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 darstellt. 3 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 (mit abgenommenen Stirnplatten) darstellt. 4 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Die linke Seite in 4 zeigt die Stirnseite (Innenseite) der Inneneinheit 1 an. In Ausführungsform 1 ist die Inneneinheit 1 als ein Bodenstehertyp dargestellt, welcher auf der Bodenfläche des Innenraums installiert ist, welcher der zu klimatisierende Raum ist. Im Allgemeinen beruhen die relativen Positionen der Komponenten (zum Beispiel die relative vertikale Anordnung dazwischen) in der folgenden Beschreibung auf Positionen, mit welchen die Inneneinheit 1 in einem gebrauchsfähigen Zustand installiert ist.
Wie in den 2 bis 4 dargestellt, umfasst die Inneneinheit 1 ein Gehäuse 111 mit einer vertikal länglichen rechteckigen Parallelepipedform. Ein Lufteinlass 112 zum Ansaugen von Innenluft ist in einem unteren Teil der Stirnseite des Gehäuses 111 bereitgestellt. Der Lufteinlass 112 befindet sich in dem vorliegenden Beispiel an einer Position unterhalb des vertikalen mittleren Teils des Gehäuses 111 und in der Nähe der Bodenfläche. Ein Luftauslass 113 zum Ausblasen der Luft, welche durch den Lufteinlass 112 angesaugt ist, ist in einem oberen Teil der Stirnseite des Gehäuses 111 bereitgestellt, das heißt, an einer Position höher als der Lufteinlass 112. Der Luftauslass 113 befindet sich in dem vorliegenden Beispiel oberhalb des vertikalen mittleren Teils des Gehäuses 111. Die Betriebseinheit 26 befindet sich an einer Position auf der Stirnseite des Gehäuses 111 oberhalb des Lufteinlasses 112 und unterhalb des Luftauslasses 113. Die Betriebseinheit 26 ist mit der Steuerungseinheit 30 über eine Verbindungsleitung verbunden, welche es ermöglicht, dass Daten zwischen der Betriebseinheit 26 und der Steuerungseinheit 30 ausgetauscht werden können. Die Betriebseinheit 26 wird vom Benutzer bedient, so dass Funktionen durchgeführt werden, wie Starten und Beenden des Betriebes der Inneneinheit 1 (Klimaanlage), Umschaltbetriebsmodi und Einstellung einer vorgegebenen Temperatur und eines vorgegebenen Luftvolumens. Die Betriebseinheit 26 kann mit Komponenten bereitgestellt sein, wie eine Anzeigeeinheit und eine Sprachausgabeeinheit, um dem Benutzer Informationen bereitzustellen.
Das Gehäuse 111 liegt in der Form von einem Hohlkasten mit einer vorderen Öffnung vor, welche auf der Stirnseite des Gehäuses 111 bereitgestellt ist. Das Gehäuse 111 umfasst eine erste Stirnlatte 114a, eine zweite Stirnplatte 114b und eine dritte Stirnplatte 114c, welche abnehmbar über der vorderen Öffnung befestigt sind. Jede erste Stirnplatte 114a, zweite Stirnplatte 114b und dritte Stirnplatte 114c weist eine im Wesentlichen rechtwinklige, flache Außenform auf. Die erste Stirnplatte 114a ist abnehmbar über einem unteren Teil der vorderen Öffnung des Gehäuses 111 befestigt. Die erste Stirnplatte 114a ist mit einem Lufteinlass 112 bereitgestellt. Die zweite Stirnplatte 114b ist oberhalb und benachbart zur ersten Stirnplatte 114a angeordnet und abnehmbar über dem vertikalen mittleren Teil der vorderen Öffnung des Gehäuses 111 befestigt. Die zweite Stirnplatte 114b ist mit der Betriebseinheit 26 bereitgestellt. Die dritte Stirnplatte 114c ist oberhalb und benachbart zur zweiten Stirnplatte 114b bereitgestellt und abnehmbar über einem oberen Teil der vorderen Öffnung des Gehäuses 111 befestigt. Die dritte Stirnplatte 114c ist mit dem Luftauslass 113 bereitgestellt.
Der Innenraum des Gehäuses 111 ist grob in einen unteren Raum 115a geteilt, welcher als ein Abschnitt zum Zuführen von Luft dient, und einen oberen Raum 115b geteilt, welcher sich über dem unteren Raum 115a befindet und als ein Abschnitt zum Wärmeaustausch dient. Der untere Raum 115a und der obere Raum 115b sind durch eine Trenneinheit 20 voneinander getrennt.
Die Trenneinheit 20, welche zum Beispiel die Form von einer flachen Platte aufweist, ist im Wesentlichen horizontal angeordnet. Die Trenneinheit 20 ist zumindest mit einer Luftdurchlassöffnung 20a ausgestattet, welche als ein Luftdurchlass zwischen dem unteren Raum 115a und dem oberen Raum 115b dient. Der untere Raum 115a ist zur Stirnseite freigelegt, wenn die erste Stirnplatte 114a vom Gehäuse 111 abgenommen wird, und der obere Raum 115b ist zur Stirnseite freigelegt, wenn die zweite Stirnplatte 114b und die dritte Stirnplatte 114c vom Gehäuse 111 abgenommen sind. Das heißt, die Trenneinheit 20 ist im Wesentlichen auf der gleichen Höhe angeordnet wie die Höhe des oberen Endes der ersten Stirnplatte 114a (oder des unteren Endes der zweiten Stirnplatte 114b). Die Trenneinheit 20 kann mit einem später erläuterten Gebläsegehäuse 108 einteilig ausgebildet sein, mit einer später erläuterten Ablaufwanne einteilig ausgebildet sein, oder als eine Komponente ausgebildet sein, welche vom Gebläsegehäuse 108 und der Ablaufwanne getrennt ist.
Das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f ist in dem unteren Raum 115a angeordnet, um einen Luftstrom zu erzeugen, welcher sich vom Lufteinlass 112 in Richtung des Luftauslasses 113 bewegt. Das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f ist in dem vorliegenden Beispiel ein Scirocco-Gebläse, umfassend einen Motor (nicht dargestellt), und ein Gebläserad 107, welches mit der Ausgangswelle des Motors verbunden ist und eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, welche gleich beabstandet entlang des Umfangs angeordnet sind. Die Drehwelle des Gebläserades 107 (die Ausgangswelle des Motors) befindet ist im Wesentlichen parallel zur Richtung der Tiefe des Gehäuses 111 angeordnet. Das Gebläserad 107 des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f ist vom Gebläsegehäuse 108 abgedeckt, welches eine Spiralform aufweist. Das Gebläsegehäuse 108 und das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f sind in dem vorliegenden Beispiel an der hinteren Seite (Rückseite) des unteren Raumes 115a angeordnet, das heißt an einer vom Lufteinlass 112 entfernten Position. Das Gebläsegehäuse 108 ist zum Beispiel als eine Komponente ausgebildet, welche vom Gehäuse 111 getrennt ist. Eine Lufteinlassöffnung 108b zum Ansaugen der zuzuführenden Luft ist in der Nähe der Mitte der Spirale des Gebläsegehäuses 108 bereitgestellt. Die Lufteinlassöffnung 108b befindet sich gegenüberliegend zum Lufteinlass 112. Zudem befindet sich eine Luftauslassöffnung 108a zum Ausblasen der zuzuführenden Luft in Richtung der Tangente zur Spirale des Gebläsegehäuses 108. Die Luftauslassöffnung 108a ist nach oben ausgerichtet und mit dem oberen Raum 115b über die Luftdurchlassöffnung 20a der Trenneinheit 20 verbunden. Mit anderen Worten steht die Luftauslassöffnung 108a mit dem oberen Raum 115b über die Luftdurchlassöffnung 20a in Verbindung. Das offene Ende der Luftauslassöffnung 108a und das offene Ende der Luftdurchlassöffnung 20a können direkt miteinander verbunden sein, oder können über Komponenten, wie ein Kanalelement, indirekt miteinander verbunden sein. Da sich das Gebläsegehäuse 108 unterhalb der Trenneinheit 20 befindet, bildet die Innenseite des Gebläsegehäuses 108 einen Teil des unteren Raumes 115a. Zumindest die Innenseite des Gebläsegehäuses 108 in dem unteren Raum 115a bildet einen Teil des Luftdurchlassraumes 81. Der Luftdurchlassraum 81 bezieht sich auf einen Raum innerhalb des Gehäuses 111, welcher als ein Luftdurchlass für die Luft dient, welche sich vom Lufteinlass 112 zum Luftauslas 113 bewegt.
In Ausführungsform 1 ist der Luftdurchlass, welcher sich durch die Luftauslassöffnung 108a erstreckt, und die Luftdurchlassöffnung 20a praktisch der einzige Pfad, welcher es ermöglicht, dass der untere Raum 115a und der obere Raum 115b innerhalb des Gehäuses 111 miteinander kommunizieren können.
Ein Mikrocomputer, welcher zum Beispiel die Steuerungseinheit 30 bildet, und ein elektrischer Komponentenkasten 25 zum Aufnehmen von Bauteilen, wie verschiedene elektrische Bauteile, und einer Platine sind in dem unteren Raum 115a bereitgestellt.
Der obere Raum 115b befindet sich stromab des unteren Raums 115a in Bezug auf den Luftstrom, welcher durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f erzeugt wird. Der Innenwärmetauscher 7 ist in dem Luftdurchlassraum 81 innerhalb des oberen Raumes 115b angeordnet. Eine Ablaufwanne (nicht dargestellt) ist unterhalb des Innenwärmetauschers 7 vorgesehen, um Kondenswasser aufzufangen, welches auf der Oberfläche des Innenwärmetauschers 7 kondensiert ist. Die Ablaufwanne kann als ein Teil der Trenneinheit 20 ausgebildet sein, oder kann als eine Komponente ausgebildet sein, welche von der Trenneinheit 20 separiert und oberhalb der Trenneinheit 20 angeordnet ist.
Ein Teil der Trenneinheit 20 nahe der Innenrohre 9a und 9b und der Verlängerungsrohre 10a und 10b ist mit einer Aussparung 130 ausgestattet, wobei die Trenneinheit 20 betrachtet vom oberen Raum 115b ausgespart ist, und betrachtet vom unteren Raum 115a vorsteht. Der Raum innerhalb der Aussparung 130, welcher einen Teil des oberen Raumes 115b bildet, befindet sich auf einer Höhe niedriger als das obere Ende der ersten Stirnplatte 114a (das untere Ende der zweiten Stirnplatte 114b). Eine Öffnung ist auf der Stirnseite der Aussparung 130 bereitgestellt. Die Öffnung ist mit einem Deckel 131 ausgestattet, welcher über der Öffnung unter Verwendung eines Mittels, wie einer Schraube, abnehmbar befestigt sein kann. Wenn der Deckel 131 abgenommen ist, liegt der Raum innerhalb der Aussparung 130 zur Stirnseite durch die Öffnung frei. Wenn der Deckel 131 befestigt ist, ist die Stirnseite der Aussparung 130 hermetisch abgeschlossen.
Die Kupplungen 15a und 15b sind in dem Raum innerhalb der Aussparung 130 angeordnet. Das heißt, die Kupplungen 15a und 15b sind unterhalb des oberen Endes der ersten Stirnplatte 114a angeordnet. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Kupplungen 15a und 15b zur Stirnseite freigelegt sind, indem die erste Stirnplatte 114a abgenommen und zudem der Deckel 131 abgenommen wird.
Die Kältemittel-Detektionseinheit 99 zum Detektieren eines Kältemittelaustritts ist an einer Position innerhalb des Gebläsegehäuses 108 und oberhalb des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f bereitgestellt (zum Beispiel über dem Gebläserad 107). Die Kältemittel-Detektionseinheit 99 detektiert zum Beispiel die Konzentration des Kältemittels in der Luft umgebend die Kältemittel-Detektionseinheit 99, und gibt das resultierende Detektionssignal an die Steuerungseinheit 30 aus. Die Steuerungseinheit 30 bestimmt, ob ein Kältemittelaustritt vorhanden ist basierend auf dem Detektionssignal von der Kältemittel-Detektionseinheit 99.
Als Kältemittel-Detektionseinheit 99 wird ein Gassensor (zum Beispiel ein Halbleiter-Gassensor oder ein Heizdrahttyp-Halbleitergassensor) eingesetzt.
5 ist eine Vorderansicht, welche die Konfiguration des Innenwärmetauschers 7 und der dazugehörigen Peripheriekomponenten schematisch darstellt. Wie in 5 dargestellt, ist der Innenwärmetauscher 7 in dem vorliegenden Beispiel ein Rippenplatten-Wärmetauscher mit einer Vielzahl von Rippen 70, welche mit vorbestimmten Abständen parallel angeordnet sind, und einer Vielzahl von Wärmetauscherrohren 71, welche sich durch die Rippen 70 erstrecken, und durch welche das Kältemittel zirkuliert wird. Das Wärmetauscherrohr 71 umfasst eine Vielzahl von Haarnadelrohren 72 mit einem langen geraden Rohrabschnitt, welcher sich durch die Rippen 70 erstreckt, und eine Vielzahl von U-förmig gebogenen Rohren 73, welche es ermöglichen, dass die Haarnadelrohre 72 miteinander in Verbindung stehen. Das Haarnadelrohr 72 und das U-förmig gebogene Rohr 73 sind durch eine Lötverbindung W (ein Beispiel einer Verbindung) miteinander verbunden. In 5 ist die Lötverbindung W durch einen schwarzen Kreis gezeigt. Hinsichtlich der Anzahl von Wärmetauscherrohren 71 können ein einzelnes oder mehrere Wärmetauscherrohre 71 bereitgestellt sein. Hinsichtlich der Anzahl von Haarnadelrohren 72, welche jedes einzelne Wärmetauscherohr 71 bilden, kann ein einzelnes oder eine Vielzahl von Haarnadelrohren 72 bereitgestellt sein.
Das Innenrohr 9a auf der Gasseite ist mit einem Kopfbereich-Sammelrohr 61 verbunden, welches eine Zylinderform aufweist. Eine Vielzahl von Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohren 62 sind vom Kopfbereich-Sammelrohr 61 abgezweigt und mit dem Kopfbereich-Sammelrohr 61 verbunden. Ein Endabschnitt 71a des Wärmetauscherohrs 71 ist mit jedem der Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohre 62 verbunden. Eine Vielzahl von Innenkältemittel-Abzweigungsrohren 63 sind vom Innenrohr 9b, welches sich auf der Flüssigkeitsseite befindet, abgezweigt und mit diesem verbunden. Ein weiterer Endabschnitt 71b des Wärmetauscherrohrs 71 ist mit jedem der Innenkältemittel-Abzweigungsrohre 63 verbunden. Das Innenrohr 9a und das Kopfbereich-Sammelrohr 61, das Kopfbereich-Sammelrohr 61 und die Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohre 62, die Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohre 62 und die Wärmetauscherrohre 71, das Innenrohr 9b und das Innenkältemittel-Abzweigungsrohr 63, und das Innenkältemittel-Abzweigungsrohr 63 und das Wärmetauscherrohr 71 sind durch die Lötverbindung W (ein Beispiel einer Verbindung) miteinander verbunden.
Zurückkehrend zu 3 und 4 in Ausführungsform 1 befinden sich die Lötverbindung W des Innenwärmetauschers 7 (in dem vorliegenden Beispiel einschließlich die Lötverbindung W für jedes der Peripheriekomponenten, wie das Innenrohr 9a, das Kopfbereich-Sammelrohr 61, die Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohre 62, die Innenkältemittel-Abzweigungsrohre 63 und das Innenrohr 9b) in dem Luftdurchlassraum 81 innerhalb des oberen Raums 115b. In der gleichen Weise befinden sich die Kupplung 15a zum Anschließen des Innenrohrs 9a und des Verlängerungsrohrs 10a, und die Kupplung 15b zum Anschließen des Innenrohrs 9b und des Verlängerungsrohrs 10b miteinander in dem Luftdurchlassraum 81 ebenfalls innerhalb des oberen Raums 115b.
6 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Beispiels eines Kältemittelaustrittsdetektionsprozesses, welcher durch die Steuerungseinheit 30 ausgeführt wird. Dieser Kältemittelaustrittsdetektionsprozess wird in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt ausgeführt, entweder in kontinuierlicher Weise, einschließlich wenn die Klimaanlage betrieben wird und wenn die Klimaanlage gestoppt ist, oder nur wenn die Klimaanlage gestoppt ist.
In Schritt S1 in 6 ermittelt die Steuerungseinheit 30 basierend auf einem Detektionssignal von der Kältemittel-Detektionseinheit 99 Informationen über die Konzentration des Kältemittels in der Umgebung der Kältemittel-Detektionseinheit 99.
Anschließend wird in Schritt S2 bestimmt, ob die Konzentration des Kältemittels in der Umgebung der Kältemittel-Detektionseinheit 99 gleich oder höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Wenn bestimmt wird, dass die Kältemittekonzentration gleich oder größer als der Schwellenwert ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S3. Wenn bestimmt wird, dass die Kältemittelkonzentration weniger beträgt als der Schwellenwert, wird der Prozess beendet.
In Schritt S3 wird der Betrieb des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f gestartet. Wenn das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f bereits betrieben wird, wird der Betrieb so wie er ist fortgesetzt. In Schritt S3 können Komponenten, wie die Anzeigeeinheit und eine Sprachausgabeeinheit, welche in der Betriebseinheit 26 bereitgestellt sind, verwendet werden, um den Benutzer zu informieren, dass ein Kältemittelaustritt aufgetreten ist.
Wie vorstehend erläutert wird in dem Kältemittelaustrittsdetektionsprozess der Betrieb des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f gestartet, wenn ein Kältemittelaustritt detektiert wird (das heißt, wenn die durch die Kältemittel-Detektionseinheit 99 detektierte Kältemittelkonzentration gleich oder größer als ein Schwellenwert ist). Dadurch wird es möglich, dass das ausgetretene Kältemittel verteilt werden kann, wodurch das Entstehen von lokal erhöhten Kältemittelkonzentrationen in dem Innenraum reduziert werden kann.
Wie vorstehend erläutert, wird in Ausführungsform 1 zum Beispiel ein entflammbares Kältemittel, wie R-32, HFO-1234yf, HFO-1234ze, R-290 oder R-1270, als das Kältemittel eingesetzt, welches durch den Kältekreislauf 40 zirkuliert wird. Folglich, wenn die Inneneinheit 1 einen Kältemittelaustritt entwickelt, erhöht sich die Innenkältemittelkonzentration, wodurch ein entflammbarer Konzentrationsbereich gebildet werden kann.
Diese entflammbaren Kältemittel weisen Dichten auf, welche größer sind als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck (zum Beispiel bei Raumtemperatur (25 Grad C)).
Demzufolge, wenn ein Kältemittelaustritt an einer relativ hohen Position oberhalb der Innenbodenfläche auftritt, wird das ausgetretene Kältemittel verteilt, während sich das Kältemittel nach unten bewegt. Somit kann die Kältemittelkonzentration in dem Innenraum ausgeglichen werden, wodurch das Auftreten von hohen Kältemittelkonzentrationen reduziert wird. Dahingegen, wenn ein Kältemittelaustritt an einer unteren Position oberhalb der Innenbodenfläche auftritt, wird das ausgetretene Kältemittel an einer unteren Position nahe der Bodenfläche gesammelt, wodurch sich ein vermehrtes Auftreten von lokal erhöhten Kältemittekonzentrationen ergibt. Dies führt somit zu einer relativ höheren Wahrscheinlichkeit, dass sich ein entflammbarer Konzentrationsbereich bildet.
Während die Klimaanlage in Betrieb ist, wird das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f der Inneneinheit 1 betrieben, um Luft in den Innenraum auszublasen. Dies gewährleistet, dass in dem Innenraum kein entflammbarer Konzentrationsbereich gebildet wird, in dem Fall, wenn ein entflammbares Kältemittel in den Innenraum austritt, indem das ausgetretene entflammbare Kältemittel durch die ausgeblasene Luft in dem Innenraum verteilt wird. Während die Klimaanlage gestoppt ist, wird allerdings auch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f der Inneneinheit gestoppt, wodurch es unmöglich wird, das ausgetretene Kältemittel zu verteilen. Dadurch wird das Detektieren des ausgetretenen Kältemittels umso notwendiger während die Klimaanlage gestoppt ist.
In der Inneneinheit 1 sind für Kältemittelaustritte gefährdete Bereiche die Lötverbindung W (einschließlich die Lötverbindung W für jede Peripheriekomponente in diesem Beispiel) des Innenwärmetauschers 7 und die Kupplungen 15a und 15b. In Ausführungsform 1 sind der Innenwärmetauscher 7 (die Lötverbindung W) und die Kupplungen 15a und 15b in dem Luftdurchlassraum 81 innerhalb des oberen Raumes 115b angeordnet, das heißt, in dem Luftdurchlassraum 81, welcher sich oberhalb des Gebläsegehäuses 108 befindet, welches in dem unteren Raum 115a angeordnet ist. Zudem ist die Luftauslassöffnung 108a des Gebläsegehäuses 108 mit der Luftdurchlassöffnung 20a der Trenneinheit 20 verbunden. Wenn somit ein Kältemittelaustritt an der Lötverbindung W oder der Kupplung 15a oder 15b auftritt, während die Klimaanlage gestoppt ist (das heißt, während das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f gestoppt ist), strömt im Wesentlichen die gesamte Menge des Kältemittels, welches in den oberen Raum 115b ausgetreten ist, über die Luftdurchlassöffnung 20a und die Luftauslassöffnung 108a hinunter in das Gebläsegehäuse 108, ohne durch andere Pfade in dem Gehäuse 111 geleitet zu werden. Aus diesem Grund, wenn ein Kältemittelaustritt an der Lötverbindung W oder an der Kupplung 15a oder 15b auftritt, kann die Konzentration des Kältemittels innerhalb des Gebläsegehäuses 108 schnell erhöht werden. In Ausführungsform 1 befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des Gebläsegehäuses 108, und die Konzentration des Kältemittels in der Nähe der Kältemittel-Detektionseinheit 99 kann somit schnell erhöht werden. In Ausführungsform 1 ist die Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des Gebläsegehäuses 108 angeordnet und somit kann die Konzentration des Kältemittels in der Nähe der Kältemittel-Detektionseinheit 99 schnell erhöht werden. Dadurch wird ein frühzeitigeres und zuverlässigeres Detektieren von Kältemittelaustritt ermöglicht. Dies ermöglicht auch das Ergreifen von geeigneten Maßnahmen in frühzeitigerer und zuverlässigerer Weise, wie ein Aktivieren des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f, um die Bildung eines entflammbaren Konzentrationsbereichs in dem Innenraum zu reduzieren, und Informieren des Benutzers über einen Kältemittelaustritt. Diese Konfiguration erweist sich besonders effektiv für die Inneneinheit 1 von einem Bodenstehtyp, in welcher ein Kältemittelaustritt in dem Innenraum tendenziell an einer unteren Position nahe der Bodenfläche auftritt, und sich das ausgetretene Kältemittel tendenziell an einer unteren Position nahe der Bodenfläche ansammelt, so dass ein entflammbarer Konzentrationsbereich gebildet wird.
In Ausführungsform 1 kann unabhängig davon, ob ein Kältemittelaustritt an der Lötverbindung W oder an der Kupplung 15a oder 15b auftritt, die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels in das Gebläsegehäuse 108 geführt werden. Das heißt, das Bereitstellen einer einzigen Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des Gebläsegehäuses 108 ist ausreichend, um eine frühzeitigeres und zuverlässigeres Detektieren von Kältemittelaustritt zu ermöglichen, ohne die Notwendigkeit des Bereitstellens der Kältemittel-Detektionseinheit 99 an jeder einer Vielzahl von Stellen, welche für Kältemittelaustritte gefährdet sind. Aus diesem Grund kann die Anzahl der Kältemittel-Detektionseinheiten 99 reduziert werden, wodurch es möglich ist, die Herstellungskosten der Inneneinheit 1 sowie der Klimaanlage, welche die Inneneinheit 1 enthält, zu reduzieren.
Da das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f (das Gebläserad 107) mit einer Vielzahl von Schaufeln innerhalb des Gebläsegehäuses 108 bereitgestellt ist, strömt das Kältemittel, welches in das Gebläsegehäuse 108 hinab geströmt ist, nach unten, während dieses auf die Oberflächen der Schaufeln des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f auftrifft und in separate Strömungen aufgeteilt wird, welche durch eine Vielzahl von Strömungspfaden strömen, welche durch die einzelnen Schaufeln definiert sind. Wenn das einmal in das Gebläsegehäuse 108 hinunter geströmte Kältemittel das Innenluft-Zuführungsgebläse 108 erreicht, wird das Kältemittel in die Luft verteilt. Dadurch wird bewirkt, dass die Konzentration des Kältemittels abfällt. Da die Kältemittel-Detektionseinheit 99 in Ausführungsform 1 über dem Innenluft-Zuführungsgebläse 7f angeordnet ist, kann Kältemittel mit einer hohen Konzentration bevor es verteilt wird durch die Kältemittel-Detektionseinheit 99 detektiert werden.
In Ausführungsform 1 befinden sich die Kupplungen 15a und 15b, welche in dem oberen Raum 115b angeordnet sind, unterhalb des oberen Endes der ersten Stirnplatte 114a. Somit können die Kupplungen 15a und 15b zur Stirnseite freigelegt sein, wenn die erste Stirnplatte 114a und der Deckel 131 abgenommen werden. Zudem befindet sich auch der elektrische Komponentenkasten 25 unterhalb des oberen Endes der ersten Stirnplatte 114a. Ausführungsform 1 ermöglicht somit eine elektrische Verkabelung und den Anschluss oder das Lösen des Anschlusses der Kältemittelrohre ohne die zweite Stirnplatte 114b abzunehmen. Dadurch werden Arbeiten, wie Installation, Reparatur oder Demontieren der Inneneinheit 1 vereinfacht. Unter normalen Gebrauchsbedingungen, wenn der Deckel 131 auf der Aussparung 130 befestigt ist, ist die Stirnseite der Aussparung 130 hermetisch abgeschlossen. Somit, wenn Kältemittel an der Kupplung 15a oder 15b austritt, kann im Wesentlichen die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels über die Luftdurchlassöffnung 20a und die Luftauslassöffnung 108a in das Gebläsegehäuse 108 geleitet werden, ohne durch andere Pfade innerhalb des Gehäuses 111 geleitet zu werden.
7 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 gemäß einer ersten Modifizierung von Ausführungsform 1 schematisch darstellt. 8 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Wie in den 7 und 8 dargestellt ist die Kältemittel-Detektionseinheit 99 gemäß der ersten Modifizierung an einer Position in der Luftauslassöffnung 108a des Gebläsegehäuses 108 (zum Beispiel in der Nähe des offenen Endes der Luftauslassöffnung 108a oder in der Nähe des offenen Endes der Luftdurchlassöffnung 20a der Trennwand 20) nahe der Lötverbindung W und der Kupplungen 15a und 15b bereitgestellt.
Die Konfiguration gemäß der ersten Modifizierung stellt die gleiche Wirkung bereit, wie jene der in den Figuren, wie 3 und 4, dargestellten Konfiguration. Die Kältemittel-Detektionseinheit 99 ist ferner nicht innerhalb des Gebläsegehäuses 108 bereitgestellt, sondern an einer Öffnung (zum Beispiel der Luftauslassöffnung 108a). Dadurch wird der zusätzliche Vorteil bereitgestellt, dass das notwendige Stecken einer Hand in das Gebläsegehäuse 108 während der Installation der Kältemittel-Detektionseinheit 99 beseitigt werden kann, wodurch ein einfacheres Installieren der Kältemittel-Detektionseinheit 99 ermöglicht ist. Des Weiteren befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 an einer Position in der Luftauslassöffnung 108a nahe der Lötverbindung W und der Kupplungen 15a und 15b, wodurch ein frühzeitigeres Detektieren des Kältemittelaustritts ermöglicht ist.
9 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 gemäß einer zweiten Modifizierung von Ausführungsform 1 schematisch darstellt. 10 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Wie in den 9 und 10 gemäß der zweiten Modifizierung dargestellt, ist die Kältemittel-Detektionseinheit 99 nahe einem unteren Teil der Lufteinlassöffnung 108b des Gebläsegehäuses 108 bereitgestellt (zum Beispiel nahe dem offenen Ende der Lufteinlassöffnung 108b, oder in dem Raum zwischen dem offenen Ende der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112).
Mit dieser Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 stromab des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f (des Gebläserades 107 (Schaufeln) in Bezug auf den Pfad, durch welchen ausgetretenes Kältemittel aus dem Gehäuse 111 (dem Lufteinlass 112) vom oberen Raum 115b ausströmt. Da das Kältemittel durch eine Verteilung durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f (dem Gebläserad 107 (Schaufeln)) allerdings erst einer Konzentrationssenkung unterzogen wird, nachdem das Kältemittel in den unteren Raum 115a durch die Lufteinlassöffnung 108b ausgeströmt, und ferner zur Außenseite des Gehäuses 111 durch den Lufteinlass 112 ausgeströmt ist, stellt die Konfiguration gemäß der zweiten Modifizierung die gleiche Wirkung bereit, wie jene der in den 3 und 4 dargestellten Konfiguration. Wie in der ersten Modifizierung ist bei der Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform die Kältemittel-Detektionseinheit 99 nicht innerhalb des Gebläsegehäuses 108 bereitgestellt, sondern an einer Öffnung (zum Beispiel der Lufteinlassöffnung 108b). Dies stellt den Vorteil bereit, dass das notwendige Stecken einer Hand in das Gebläsegehäuse 108 während der Installation der Kältemittel-Detektionseinheit 99 beseitigt werden kann, wodurch ein leichteres Installieren der Kältemittel-Detektionseinheit 99 ermöglicht ist. Zudem befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 nahe eines unteren Teils der Lufteinlassöffnung 108b, wodurch ein zuverlässigeres Detektieren eines Kältemittels ermöglicht ist, dessen Dichte größer ist als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck.
Obwohl sich Ausführungsform 1 auf einen Fall richtet, in welchem sich der Lufteinlass 112 in einem unteren Teil des Gehäuses 111 befindet, und sich der Luftauslass 113 über dem Lufteinlass 112 befindet, können die relativen vertikalen Positionen des Lufteinlasses 112 und des Luftauslasses 113 umgekehrt sein. Das heißt, der Luftauslass 113 (untere Öffnung) kann in dem unteren Raum 115a des Gehäuses 111 bereitgestellt sein, wobei der Lufteinlass 112 (obere Öffnung) in dem unteren Raum 115b bereitgestellt ist. In dem Fall dieser Konfiguration befindet sich der obere Raum 115b, in welchem der Innenwärmetauscher 7 angeordnet ist, stromauf des unteren Raums 115a, in welchem das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f und das Gebläsegehäuse 108 angeordnet sind, in Bezug auf den zugeführten Luftstrom. Zudem kann im Fall dieser Konfiguration das Gebläsegehäuse 108 so angeordnet sein, dass die Lufteinlassöffnung 108b mit dem oberen Raum 115b in Verbindung steht und die Luftauslassöffnung 108a gegenüberliegend zum Luftauslass 113 (untere Öffnung) platziert ist.
Ausführungsform 2
Es wird eine Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung erläutert. 11 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 darstellt. 12 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Komponenten, welche die gleichen Funktionen und Betriebswirkungen aufweisen, wie jene in Ausführungsform 1, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um deren wiederholte Beschreibung zu vermeiden.
Wie in den 11 und 12 dargestellt, ist die Kältemittel-Detektionseinheit 99 gemäß Ausführungsform 2 in einem Abschnitt des unteren Raumes 115a zwischen der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112 (das heißt, in einem Abschnitt des unteren Raumes 115a, welcher sich außerhalb des Gebläsegehäuses 108 befindet) bereitgestellt. Das heißt, in Ausführungsform 2, wie in der oben erwähnten zweiten Modifizierung von Ausführungsform 1, befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 stromab des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f in Bezug auf den Pfad, durch welchen das ausgetretene Kältemittel ausströmt. Vorteilhafterweise ist die Kältemittel-Detektionseinheit 99 an einer Position nahe einem unteren Teil dieses Raumes angeordnet.
Die gesamte Menge des Kältemittels, welches in dem oberen Raum 115b ausgetreten ist (an der Lötverbindung W oder an der Kupplung 15a oder 15b) strömt in den unteren Raum 115a über das Gebläsegehäuse 108. Dann strömt das ausgetretene Kältemittel durch den Lufteinlass 112 vom unteren Raum 115a aus dem Gehäuse 111 aus. Wie vorstehend erläutert, wird das Kältemittel durch eine Verteilung durch das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f (das Gebläserad 107 (Schaufeln)) erst dann einer Konzentrationssenkung unterzogen, nachdem das Kältemittel in den unteren Raum 115a durch die Lufteinlassöffnung 108b und weiterhin zur Außenseite des Gehäuses 111 durch den Lufteinlass 112 ausgeströmt ist. Aus diesem Grund muss die Kältemittel-Detektionseinheit 99 nicht zwangsläufig innerhalb des Gebläsegehäuses 10, an der Luftauslassöffnung 108a oder an der Lufteinlassöffnung 108b befinden, sondern kann auch an jeder beliebigen Position innerhalb des unteren Raumes 115a angeordnet sein. Insbesondere innerhalb des unteren Raumes 115a ist der Raum zwischen der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112 eine geeignete Position zum Platzieren der Kältemittel-Detektionseinheit 99, da dieser Raum zu einem Hauptausströmungspfad für ausgetretenes Kältemittel werden kann.
Vorteilhafterweise befindet sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des Raumes zwischen der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112 bündig zu oder unterhalb eines unteren offenen Endes 108b1 der Lufteinlassöffnung 108b. Dies liegt daran, dass in Ausführungsform 2 ein Kältemittel eingesetzt wird, welches eine Dichte aufweist, welche größer ist als jene von Luft unter atmosphärischem Druck, und Kältemittel, welches aus der Umgebung des unteren offenen Endes 108b1 der Lufteinlassöffnung 108b austritt, in einen unteren Teil des Raumes zwischen der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112 hinab strömt.
Es ist ferner vorteilhaft, dass sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des Raumes zwischen der Lufteinlassöffnung 108b und dem Lufteinlass 112 bündig zu oder unterhalb eines unteren offenen Endes 112a des Lufteinlasses 112 befindet. In Ausführungsform 2 befindet sich das untere offene Ende 112a oberhalb eines Bodenabschnitts 111a des Gehäuses 111. Am Boden des unteren Raumes 115a ist eine Aussparung mit einem sehr kleinen Volumen, welche an der Oberseite geöffnet ist, zwischen dem unteren offenen Ende 108b1 der Lufteinlassöffnung 109b und dem unteren offenen Ende 112a des Lufteinlasses 112 definiert. Da in Ausführungsform 2 ein Kältemittel mit einer Dichte größer als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck eingesetzt wird, sammelt sich ein sehr kleiner Anteil des ausgetretenen Kältemittels in dieser Aussparung an, ohne aus dem Gehäuse 111 auszuströmen. Aus diesem Grund ermöglicht das Bereitstellen der Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb der Aussparung, dass der Kältemittelaustritt mit höherer Zuverlässigkeit detektiert werden kann. Da die Menge des Kältemittels, welches sich in dieser Aussparung ansammelt, sehr klein ist, und keine Zündquelle vorhanden ist, wie ein elektronisches Bauteil in der Aussparung, besteht keine potentielle Zündgefahr.
Die Kupplungen 15a und 15b können nicht in dem oberen Raum 115b sondern in dem unteren Raum 115a angeordnet sein, vorausgesetzt, dass sich die Kupplungen 15a und 15b über der Kältemittel-Detektionseinheit 99 befinden. Da das Kältemittel eine Dichte aufweist, welche größer ist als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck, ermöglicht diese Konfiguration, dass ein Kältemittelaustritt mit größerer Zuverlässigkeit detektiert werden kann, wie vorstehend erläutert ist, selbst wenn sich die Kupplungen 15a und 15b an einer Position in dem unteren Raum 115a über der Kältemittel-Detektionseinheit 99 befinden.
Wie mit der ersten und zweiten Modifizierung von vorstehend genannter Ausführungsform 1, wird in Ausführungsform 2 das notwendige Stecken einer Hand in das Gebläsegehäuse 108 während der Installation der Kältemittel-Detektionseinheit 99 beseitigt. Dies ermöglicht ein leichteres Installieren der Kältemittel-Detektionseinheit 99.
Ausführungsform 3
Es wird eine Klimaanlage gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung erläutert. 13 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 3 schematisch darstellt. 14 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Komponenten mit den gleichen Funktionen und Betriebswirkungen, wie jene in Ausführungsform 1, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um deren wiederholte Beschreibung zu vermeiden.
Wie in den 13 und 14 dargestellt, unterscheidet sich die Inneneinheit 1 gemäß Ausführungsform 3 von der Inneneinheit 1 gemäß Ausführungsform 1 darin, dass die Trenneinheit 20 eine flache Form aufweist, und dass die Aussparung 130, wie in den Figuren, z. B. in 3 und 4, dargestellt, nicht in der Trenneinheit 20 bereitgestellt ist. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die Kupplungen 15a und 15b in dem oberen Raum 115b in Ausführungsform 3 wie in Ausführungsform 1 angeordnet sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kupplungen 15a und 15b allerdings in Ausführungsform 3 wie in Ausführungsform 1 in dem oberen Raum 115b angeordnet sind. Obwohl die Kältemittel-Detektionseinheit 99 in den 13 und 14 als an einer Position innerhalb des Gebläsegehäuses 108 und über dem Innenluft-Zuführungsgebläse 7f angeordnet dargestellt ist, kann die Kältemittel-Detektionseinheit 99, wie in den 7 bis 12 dargestellt, positioniert sein. Ausführungsform 3 stellt die gleiche Wirkung bereit, wie jene in Ausführungsform 1 oder 2.
Ausführungsform 4
Es wird eine Klimaanlage gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung erläutert. 15 ist eine Vorderansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 4 schematisch darstellt. 16 ist eine Seitenansicht, welche die innere Struktur der Inneneinheit 1 schematisch darstellt. Komponenten mit den gleichen Funktionen und Betriebswirkungen wie jene in Ausführungsform 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um deren wiederholte Beschreibung zu vermeiden.
Wie in den 15 und 16 dargestellt, weist in Ausführungsform 4 ein Abschnitt der Seitenwandung der Luftauslassöffnung 108a des Gebläsegehäuses 108 eine Ausbuchtung 132 auf, welche so ausgebuchtet ist, dass diese einen Abschnitt der Kältemittelrohre (die Innenrohre 9a und 9b und die Verlängerungsrohre 10a und 10b) enthält. Auf der Stirnseite der Ausbuchtung 132 ist eine Öffnung bereitgestellt. Die Öffnung ist mit einem Deckel 133 bereitgestellt, welcher unter Verwendung eines Mittels, wie einer Schraube, abnehmbar über der Öffnung befestigt sein kann. Ein Abnehmen des Deckels 133 bewirkt, dass der Raum innerhalb der Ausbuchtung 132 zur Stirnseite über die Öffnung freigelegt ist. Ein Befestigen des Deckels 133 bewirkt, dass die Stirnseite der Ausbuchtung 132 hermetisch geschlossen ist. Wie die anderen Abschnitte des Gebläsegehäuses 109 befindet sich die Ausbuchtung 132 innerhalb des unteren Raumes 115a.
Die Kupplungen 15a und 15b sind in dem Raum innerhalb der Ausbuchtung 132 angeordnet. Der Raum innerhalb der Ausbuchtung 132 bildet einen Teil des Raumes innerhalb des Gebläsegehäuses 108, und einen Teil des unteren Raumes 115a. Das heißt, die Kupplungen 15a und 15b sind unterhalb des oberen Endes der ersten Stirnplatte 114a angeordnet. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Kupplungen 15a und 15b zur Stirnseite freigelegt sind, indem die erste Stirnplatte 114a abgenommen und weiterhin der Deckel 133 abgenommen wird. Weiterhin befinden sich die Kupplungen 15a und 15b über dem Gebläserad (Schaufeln) des Innenluft-Zuführungsgebläses 7f und der Kältemittel-Detektionseinheit 99. Obwohl die Kältemittel-Detektionseinheit 99, in den 15 und 16 so dargestellt ist, dass sich diese an einer Position innerhalb des Gebläsegehäuses 108 und über dem Innenluft-Zuführungsgebläse 7f befindet, kann die Kältemittel-Detektionseinheit 99 wie in den 7 bis 12 dargestellt positioniert sein.
Wenn ein Kältemittelaustritt an der Lötverbindung W auftritt, strömt in Ausführungsform 4 im Wesentlichen die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels über das Gebläsegehäuse 108, wie in Ausführungsform 1, in den unteren Raum 115a. In der gleichen Weise, wenn ein Kältemittelaustritt an der Kupplung 15a oder 15b auftritt, strömt im Wesentlichen die gesamte Menge des ausgetretenen Kältemittels über das Gebläsegehäuse 108 in den unteren Raum 115a, da die Kupplungen 15a und 15b in dem Gebläsegehäuse 108 bereitgestellt sind. Aus diesem Grund ermöglicht das Bereitstellen der Kältemittel-Detektionseinheit 99 in dem unteren Raum 115a ein frühzeitigeres und zuverlässigeres Detektieren des Kältemittelaustritts.
Wie vorstehend erläutert, ist die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsformen eine Klimaanlage, umfassend den Kältekreislauf 40, durch welchen Kältemittel über ein Kältemittelrohr zirkuliert wird, die Außeneinheit 2, in welcher zumindest der Verdichter 3 und der Außenwärmetauscher 5 des Kältekreislaufes 40 untergebracht sind, und die Inneneinheit 1, in welcher zumindest der Innenwärmetauscher 7 des Kältekreislaufes 40 untergebracht ist, und welche mit der Außeneinheit 2 über die Verlängerungsrohre 10a und 10b, welche einen Teil des Kältemittelrohres bilden, verbunden ist. Das Kältemittel weist eine Dichte auf, welche größer ist als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck. Die Inneneinheit 1 umfasst das Gehäuse 111, den oberen Raum 115b, welcher sich in dem Gehäuse 111 befindet und in welchem der Innenwärmetauscher 7 angeordnet ist, den unteren Raum 115a, welcher sich innerhalb des Gehäuses 111 und unterhalb des oberen Raumes 115b befindet, das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f, welches in dem unteren Raum 115a angeordnet ist, das Gebläsegehäuse 108, welches in dem unteren Raum 115a angeordnet ist, wobei das Gebläsegehäuse 108 das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f abdeckt und die Luftauslassöffnung 108a und die Lufteinlassöffnung 108b aufweist, und die Kältemittel-Detektionseinheit 99. Die Luftauslassöffnung 108a oder die Lufteinlassöffnung 108b (die Luftauslassöffnung 108a in dem vorliegenden Beispiel) steht mit dem oberen Raum 115b in Verbindung, und die Kältemittel-Detektionseinheit 99 ist in dem unteren Raum 115a bereitgestellt.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass die Kältemittel-Detektionseinheit 99 innerhalb des unteren Raumes 115a innerhalb des Gebläsegehäuses 108, an der Luftauslassöffnung 108a oder an der Lufteinlassöffnung 108b bereitgestellt ist.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass innerhalb des unteren Raumes 115a die Kältemittel-Detektionseinheit 99 über dem Innenluft-Zuführungsgebläse 7f angeordnet sein kann.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass das Gehäuse 111 eine untere Öffnung (den Lufteinlass 112 in dem vorliegenden Beispiel) und eine obere Öffnung (den Luftauslass 113 in dem vorliegenden Beispiel) aufweist, wobei die untere Öffnung als ein Lufteinlass oder ein Luftauslass dient, wobei sich die obere Öffnung über der unteren Öffnung befindet und als der Lufteinlass oder der Luftauslass dient, und innerhalb des unteren Raumes 115a die Kältemittel-Detektionseinheit 99 in einem Raum zwischen der Luftauslassöffnung 108a oder der Lufteinlassöffnung 108b (die Lufteinlassöffnung 108b in dem vorliegenden Beispiel) und der unteren Öffnung bereitgestellt ist.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass sich innerhalb des Raumes zwischen der Lufteinlassöffnung oder der Luftauslassöffnung (die Lufteinlassöffnung 108b in dem vorliegenden Beispiel) und der unteren Öffnung (der Luftauslass 112 in dem vorliegenden Beispiel) die Kältemittel-Detektionseinheit bündig zu oder unter dem unteren offenen Ende 108b1 der einen Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung (der Lufteinlassöffnung 108b in dem vorliegenden Beispiel) befindet.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass sich das untere offene Ende 112a der unteren Öffnung (der Lufteinlass 112 in dem vorliegenden Beispiel) über dem Bodenabschnitt 111a des Gehäuses 111 befindet.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorstehenden Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass sich die Kältemittel-Detektionseinheit 99 bündig zu oder unter dem unteren offenen Ende 112a der unteren Öffnung (dem Lufteinlass 112 in dem vorliegenden Beispiel) befindet.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass die Inneneinheit 1 weiterhin die Trenneinheit 20 umfasst, welche den oberen Raum 115b und den unteren Raum 115a voneinander trennt, wobei die Trenneinheit 20 die Luftdurchlassöffnung 20a aufweist, welche als ein Luftdurchlass zwischen dem oberen Raum 115b und dem unteren Raum 115a dient, und die eine Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung (die Luftauslassöffnung 108a in dem vorliegende Beispiel) mit dem oberen Raum 115b über die Luftdurchlassöffnung 20a in Verbindung steht.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass der Innenwärmetauscher 7 und die Verlängerungsrohre 10a und 10b jeweils über die Kupplungen 15a und 15b miteinander verbunden sind, und die Kupplungen 15a und 15b in dem oberen Raum 115b angeordnet sind.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass der Innenwärmetauscher 7 und die Verlängerungsrohre 10a und 10b jeweils über die Kupplungen 15a und 15b miteinander verbunden sind, und sich die Kupplungen 15a und 15b über dem Innenluft-Zuführungsgebläse 7f und der Kältemittel-Detektionseinheit 99 befinden.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass das Gehäuse 111 eine vordere Öffnung auf der Stirnseite des Gehäuses 111 aufweist, wobei das Gehäuse 111 zumindest die erste Stirnplatte 114a und die zweite Stirnplatte 114b aufweist, wobei die erste Stirnplatte 114a abnehmbar über einem unteren Teil der vorderen Öffnung befestigt ist, und die zweite Stirnplatte 114b abnehmbar über einem Teil der vorderen Öffnung über dem unteren Teil befestigt ist, und sich die Kupplungen 15a und 15b unter dem oberen Ende der ersten Stirnplatte 114a befinden.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass der Innenwärmetauscher 7 eine Verbindung (zum Beispiel eine Lötverbindung W) zwischen Rohren aufweist, welche jeweils einen Teil eines Strömungspfades für das Kältemittel bilden.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass die Klimaanlage ferner die Steuerungseinheit 30 umfasst, welche das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f basierend auf einem Detektionssignal, welches von der Kältemittel-Detektionseinheit 99 geliefert wird, steuert, und die Steuerungseinheit 30 das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f auf Detektieren eines Austritts des Kältemittels aktiviert.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass die Inneneinheit 1 eine auf einem Boden stehende Inneneinheit 1 ist, welche auf der Innenbodenfläche installiert ist.
Die Klimaanlage gemäß jeder vorgenannten Ausführungsform kann so ausgelegt sein, dass das Kältemittel ein entflammbares Kältemittel ist.
Weitere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann unterschiedlich modifiziert werden.
Obwohl sich die vorstehenden Ausführungsformen auf einen Fall richten, in welchem ein Scirocco-Gebläse als das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f eingesetzt wird, kann das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f ein Turbogebläse, ein Querströmungsgebläse, ein Axialströmungsgebläse (zum Beispiel ein Propellergebläse) oder ein Mischströmungsgebläse sein. Wenn zum Beispiel ein Axialströmungsgebläse als das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f eingesetzt wird, wird ein zylinderförmiges Gebläsegehäuse eingesetzt. Das Gebläsegehäuse kann an seinem axialen Endabschnitt in einer Schalltrichterform ausgebildet sein.
Obwohl die vorstehenden Ausführungsformen auf einen Fall gerichtet sind, in welchem sowohl der Innenwärmetauscher 7 (Lötverbindung W) als auch die Kupplungen 15a und 15b innerhalb des oberen Raumes 115b angeordnet sind, können die Kupplungen 15a und 15b in dem unteren Raum 115a angeordnet sein, vorausgesetzt, dass zumindest der Innenwärmetauscher 7 in dem oberen Raum 115b angeordnet ist. Diese Konfiguration gewährleistet, dass dann, wenn Kältemittel zumindest in der Lötverbindung W austritt, der Kältemittelaustritt frühzeitiger und mit größerer Zuverlässigkeit detektiert werden kann.
Obwohl die vorstehenden Ausführungsformen auf einen Fall gerichtet sind, in welchem sich der Lufteinlass 112 in einem unteren Teil des Gehäuses 111 befindet, und sich der Luftauslass 113 über dem Lufteinlass 112 befindet, können die relativen vertikalen Positionen des Lufteinlasses 112 und des Luftauslasses 113 umgekehrt sein. Das heißt, der Luftauslass 113 kann in dem unteren Raum 115a des Gehäuses 111 bereitgestellt sein, wobei der Lufteinlass 112 in dem oberen Raum 115b bereitgestellt ist. Im Fall dieser Konfiguration befindet sich der obere Raum 115b, in welchem der Innenwärmetauscher 7 angeordnet ist, stromauf des unteren Raumes 115a, in welchem das Innenluft-Zuführungsgebläse 7f und das Gebläsegehäuse 108 angeordnet sind, in Bezug auf die Strömung der zugeführten Luft. Das Gebläsegehäuse 108 ist so angeordnet, dass die Lufteinlassöffnung 108b mit dem oberen Raum 115b in Verbindung steht. Diese Konfiguration stellt die gleiche Wirkung bereit, wie jene der vorstehenden Ausführungsformen.
In den vorstehenden Ausführungsformen ist in dem Luftdurchlassraum 81 vorzugsweise keine Aussparung (eine Aussparung, welche oben geöffnet ist), in welcher sich ausgetretenes Kältemittel ansammelt, vorgesehen. Wenn eine solche Aussparung vorhanden ist, weist die Aussparung vorzugsweise ein kleines Volumen auf.
Obwohl sich die vorstehenden Ausführungsformen auf einen Fall richten, in welchem ein entflammbares Kältemittel als Kältemittel eingesetzt wird, vorausgesetzt, dass das verwendete Kältemittel eine Dichte aufweist, welche größer ist als die Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck, kann ein Kältemittelaustritt frühzeitiger und mit größerer Zuverlässigkeit unabhängig von der Entflammbarkeit des Kältemittels detektiert werden.
Die vorstehenden Ausführungsformen und Modifizierungen können beim Implementieren miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1 Inneneinheit; 2 Außeneinheit; 3 Verdichter; 4 Kältemittelströmungs-Umschaltungseinrichtung; 5 Außenwärmetauscher; 5f Außenluft-Zuführungsgebläse; 6 Drucksenkungseinrichtung; 7 Innenwärmetauscher; 7f Innenluft-Zuführungsgebläse; 9a, 9b Innenrohr; 10a, 10b Verlängerungsrohr; 11 Ansaugrohr; 12 Ablassrohr; 13a, 13b Verlängerungsrohr-Verbindungsventil; 14a, 14b, 14c Wartungsöffnung; 15a, 15b Kupplung; 20 Trenneinheit; 20a Luftdurchlassöffnung; 25 elektrischer Komponentenkasten; 26 Betriebseinheit; 30 Steuerungseinheit; 40 Kältekreislauf; 61 Kopfbereich-Sammelrohr; 62 Kopfbereich-Sammelabzweigungsrohr; 63 Innenkältemittel-Abzweigungsrohr; 70 Rippe; 71 Wärmeübertragungsrohr; 71a, 71b Endabschnitt; 72 Haarnadelrohr; 73 U-förmig gebogenes Rohr; 81 Luftdurchlassraum; 91 Ansaugluft-Temperatursensor; 92 Wärmetauscher-Eingangstemperatursensor; 93 Wärmetauscher-Temperatursensor; 99 Kältemittel-Detektionseinheit; 107 Gebläserad; 108 Gebläsegehäuse; 108a Luftauslassöffnung; 108b Lufteinlassöffnung; 108b1 unteres offenes Ende; 111 Gehäuse; 111a Bodenabschnitt; 112 Lufteinlass; 112a unteres offenes Ende; 113 Luftauslass; 114a erste Stirnplatte; 114b zweite Stirnplatte; 114c dritte Stirnplatte; 115a unterer Raum; 115b oberer Raum; 130 Aussparung; 131, 133 Deckel; 132 Ausbuchtung; W Lötverbindung

Claims

Klimaanlage, umfassend: einen Kältekreislauf, durch welchen ein Kältemittel über ein Kältemittelrohr zirkuliert wird; eine Außeneinheit, in welcher zumindest ein Verdichter und ein Außenwärmetauscher des Kältekreislaufes untergebracht sind; und eine Inneneinheit, in welcher zumindest ein Innenwärmetauscher des Kältekreislaufes untergebracht ist, und welche über ein Verlängerungsrohr, welches einen Teil des Kältemittelrohres bildet, mit der Außeneinheit verbunden ist, wobei das Kältemittel eine Dichte aufweist, welche größer ist als eine Dichte von Luft unter atmosphärischem Druck, wobei die Inneneinheit umfasst ein Gehäuse, einen oberen Raum, welcher sich innerhalb des Gehäuses befindet und in welchem der Innenwärmetauscher angeordnet ist, einen unteren Raum, welcher sich innerhalb des Gehäuses und unterhalb des oberen Raumes befindet, ein Gebläse, welches in dem unteren Raum angeordnet ist, ein Gebläsegehäuse, welches in dem unteren Raum angeordnet ist, das Gebläse abdeckt und eine Luftauslassöffnung und eine Lufteinlassöffnung aufweist, und eine Kältemittel-Detektionseinheit, wobei die Luftauslassöffnung oder die Lufteinlassöffnung mit dem oberen Raum in Verbindung steht, und wobei die Kältemittel-Detektionseinheit in dem unteren Raum bereitgestellt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei innerhalb des unteren Raumes die Kältemittel-Detektionseinheit innerhalb des Gebläsegehäuses an der Luftauslassöffnung oder an der Lufteinlassöffnung bereitgestellt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei innerhalb des unteren Raumes die Kältemittel-Detektionseinheit oberhalb des Gebläses angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine untere Öffnung und eine obere Öffnung aufweist, wobei die untere Öffnung als ein Lufteinlass oder ein Luftauslass dient, wobei sich die obere Öffnung oberhalb der unteren Öffnung befindet und als ein anderer Lufteinlass oder Luftauslass dient, und wobei innerhalb des unteren Raumes die Kältemittel-Detektionseinheit in einem Raum zwischen der anderen Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung und der unteren Öffnung bereitgestellt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei innerhalb des Raumes zwischen der anderen Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung und der unteren Öffnung die Kältemittel-Detektionseinheit bündig zu oder unterhalb eines unteren offenen Endes der anderen Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 4 oder 5, wobei sich ein unteres offenes Ende der unteren Öffnung oberhalb eines Bodenabschnittes des Gehäuses befindet.
Klimaanlage nach Anspruch 6, wobei sich die Kältemittel-Detektionseinheit bündig zu oder unterhalb des unteren offenen Endes der unteren Öffnung befindet.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Inneneinheit ferner eine Trenneinheit umfasst, welche den oberen Raum und den unteren Raum voneinander trennt, wobei die Trenneinheit eine Luftdurchlassöffnung aufweist, welche als ein Luftdurchlass zwischen dem oberen Raum und dem unteren Raum dient, und wobei die eine Luftauslassöffnung oder Lufteinlassöffnung über die Luftdurchlassöffnung mit dem oberen Raum in Verbindung steht.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Innenwärmetauscher und das Verlängerungsrohr über eine Kupplung miteinander verbunden sind, und wobei die Kupplung in dem oberen Raum angeordnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Innenwärmetauscher und das Verlängerungsrohr über eine Kupplung miteinander verbunden sind, und wobei sich die Kupplung oberhalb des Gebläses und der Kältemittel-Detektionseinheit befindet.
Klimaanlage nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gehäuse eine vordere Öffnung an einer Stirnseite des Gehäuses aufweist, wobei das Gehäuse zumindest eine erste Stirnplatte und eine zweite Stirnplatte aufweist, wobei die erste Stirnplatte abnehmbar über einem unteren Teil der vorderen Öffnung befestigt ist, wobei die zweite Stirnplatte abnehmbar über einem Teil der vorderen Öffnung über dem unteren Teil befestigt ist, und wobei sich die Kupplung unterhalb eines oberen Endes der ersten Stirnplatte befindet.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Innenwärmetauscher zwischen Rohren, welche jeweils einen Teil eines Strömungspfades für das Kältemittel bilden, eine Verbindung aufweist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend eine Steuerungseinheit, welche das Gebläse basierend auf einem Detektionssignal, welches von der Kältemittel-Detektionseinheit geliefert wird, steuert, wobei die Steuerungseinheit das Gebläse auf Detektieren eines Austritts des Kältemittels aktiviert.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Inneneinheit eine auf einem Boden stehende Inneneinheit ist, welche auf einer Innenbodenfläche installiert ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Kältemittel ein entflammbares Kältemittel ist.