DE112016007089T5

DE112016007089T5 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE112016007089T5
Application number: DE112016007089.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Taniguchi; Shigeo Takata; Shinsaku Kusube; Daisuke Abe; Tomoki Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2019-05-16
Also published as: WO2018016064A1; US20190301753A1; JP6599007B2; US10724748B2; JPWO2018016064A1

Abstract

Eine Klimaanlage enthält eine Kältemittelleitung, durch die Kältemittel, das durch den Kältekreislauf strömt, hindurchgeht; eine leitungsseitige Platte, die thermisch mit der Kältemittelleitung verbunden ist; einen Steuerkasten, der thermisch mit der leitungsseitigen Platte verbunden ist und eine elektrische Komponente enthält, die ein Heizelement einschließt; ein Gehäuse einer Außeneinheit, wobei das Gehäuse die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten enthält; ein Positionierungselement, das die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten aneinander befestigt; und ein Befestigungselement, das den Steuerkasten und das Positionierungselement aneinander befestigt. Zumindest eine seitliche Oberfläche des Gehäuses hat eine Arbeitsöffnung.Ein vorderer Bereich des Steuerkastens ist näher zu der Arbeitsöffnung in dem Gehäuse hin positioniert, und ein hinterer Bereich des Steuerkastens ist näher zu einer hinteren Oberfläche des Gehäuses hin positioniert, und die hintere Oberfläche ist der seitlichen Oberfläche mit der Arbeitsöffnung zugewandt. Die leitungsseitige Platte befindet sich zwischen dem Steuerkasten und dem Positionierungselement an dem hinteren Bereich des Steuerkastens. Ein gebogener Bereich des durch das Befestigungselement an dem Steuerkasten befestigten Positionierungselements ist näher zu dem vorderen Bereich des Steuerkastens hin positioniert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage und insbesondere auf eine Anbringungsstruktur zur Anbringung einer Kühlvorrichtung zum Kühlen einer elektrischen Komponente und eines Steuerkastens, der in der Klimaanlage enthalten ist.
Stand der Technik
Herkömmliche Klimaanlagen, die beispielsweise in Gebäuden oder gewerblichen Einrichtungen installiert sind, schließen Klimaanlagen ein, in denen ein Wärmetauscher auf einer seitlichen Oberfläche angeordnet ist und ein Ventilator auf einer oberen Oberfläche angeordnet ist (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Das Patentdokument 1 beschreibt eine Klimaanlage, in der Wärmeabstrahlungsrippen so angeordnet sind, dass sie in einen Pfad vorstehen, entlang dessen eine durch einen Ventilator bewirkte Luftströmung für einen Wärmeaustausch verwendet wird. Die Wärmeabstrahlungsrippen sind in Kontakt mit Heizelementen, wie einer elektrischen Komponente, die Wärme erzeugt, und einem Steuerkasten, der die elektrische Komponente enthält, mit einem niedrigen thermischen Widerstand angeordnet, um die Heizelemente zu kühlen.
Ein Beispiel für eine Kühleinheit zum Kühlen der Heizelemente verwendet Kältemittel eines Kältezyklus (siehe zum Beispiel Patentdokument 2). Das Patentdokument 2 beschreibt eine Klimaanlage, die eine Kühleinheit enthält, die ein Kältemittel verwendet. Die Kühleinheit ist so angeordnet, dass sie einer Öffnung in einem Gehäuse einer Außeneinheit zugewandt ist und von der Öffnung aus betrachtet auf der Vorderseite eines Heizelements positioniert ist.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: Veröffentlichung Nr. 210-169393 einer ungeprüften japanischen Patentanmeldung
Patentdokument 2: japanisches Patent Nr. 4471023

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Vergleich zu dem Luftkühlungsverfahren unter Verwendung der Wärmeabstrahlungsrippen bedingt das in der Klimaanlage verwendete Kältemittel-Kühlverfahren weniger Beschränkungen für die Anordnung des Steuerkastens in der Klimaanlage. Zusätzlich kann die Größe der Anlage reduziert werden, da die Installation von großen Wärmeabstrahlungsrippen nicht erforderlich ist. Da jedoch eine Leitung an der bei dem Kältemittel-Kühlverfahren verwendeten Kühlvorrichtung angebracht ist, muss der Steuerkasten von der Kühlvorrichtung getrennt werden, um den Steuerkasten zu ersetzen, und die thermische Verbindung muss nach dem Ersetzen wiederhergestellt werden.
Bei der Klimaanlage nach dem Patentdokument 2 befindet sich bei Betrachtung von der Position der Bedienungsperson aus, die den Steuerkasten ersetzt, die Kühlvorrichtung auf der vorderen Seite des Steuerkastens und ist ein Hindernis, wenn die Bedienungsperson den Steuerkasten entfernt. Daher besteht, wenn der Steuerkasten entfernt wird, beispielsweise die Gefahr, dass der Steuerkasten in Kontakt mit der an der Kühlvorrichtung angebrachten Leitung gelangt und ein Entweichen des Kältemittels bewirkt. Es besteht auch die Gefahr, dass eine Kühlfläche der Kühlvorrichtung beschädigt wird und deren Flachheit beeinträchtigt wird.
Wenn sich die Kühlvorrichtung auf einer seitlichen Oberfläche, einer oberen Oberfläche oder einer unteren Oberfläche eines Gehäuses der Klimaanlage befindet, ist es schwierig, einen ausreichenden Arbeitsraum für die Anbringung oder Entfernung des Steuerkastens an oder von der Kühlvorrichtung bereitzustellen, da ein Befestigungselement, das verwendet wird, um die Kühlvorrichtung und das Heizelement in engen Kontakt zu bringen, in einer Richtung senkrecht zu den Kontaktflächen der Kühlvorrichtung und des Heizelements angebracht wird. Demgemäß kann es erforderlich sein, dass die Bedienungsperson ihre Arme in einer unnatürlichen Haltung ausstreckt, um den Steuerkasten an der Kühlvorrichtung anzubringen oder von dieser zu entfernen. Um dieses Problem zu vermeiden, muss die Kühlvorrichtung bei einer Betrachtung von der Position der Bedienungsperson aus, die den Steuerkasten ersetzt, hinter dem Steuerkasten positioniert sein. Jedoch ist in diesem Fall die Sicht auf die Kühlvorrichtung durch den Steuerkasten blockiert, und daher ist es nicht einfach, den Steuerkasten an der Kühlvorrichtung anzubringen oder von dieser zu entfernen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorbeschriebene Problem zu lösen, und sie stellt eine Klimaanlage bereit, die ermöglicht, dass ein Steuerkasten leicht an einer Kühlvorrichtung angebracht oder von dieser entfernt werden kann, selbst wenn die Kühlvorrichtung bei einer Betrachtung von der Position der Bedienungsperson aus, die den Steuerkasten ersetzt, hinter dem Steuerkasten positioniert ist.
Lösung des Problems
Eine Klimaanlage nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält einen Kältekreislauf, in welchem ein Kompressor, ein wärmequellenseitiger Wärmetauscher, eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung und ein lastseitiger Wärmetauscher verbunden sind. Die Klimaanlage enthält eine Kältemittelleitung, durch die Kältemittel, das durch den Kältekreislauf strömt, hindurchgeht; eine leitungsseitige Platte, die thermisch mit der Kältemittelleitung verbunden ist; einen Steuerkasten, der thermisch mit der leitungsseitigen Platte verbunden ist und eine elektrische Komponente enthält, die ein Heizelement enthält; ein Gehäuse einer Außeneinheit, welches Gehäuse die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten enthält; ein Positionierungselement, das die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten miteinander fixiert; und ein Befestigungselement, das den Steuerkasten und das Positionierungselement aneinander fixiert. Zumindest eine Seitenfläche des Gehäuses hat eine Arbeitsöffnung. Ein vorderer Bereich des Steuerkastens ist näher an der Arbeitsöffnung in dem Gehäuse positioniert, und ein hinterer Bereich des Steuerkastens ist näher an einer hinteren Oberfläche des Gehäuses positioniert, wobei die hintere Oberfläche der seitlichen Oberfläche mit der Arbeitsöffnung zugewandt ist. Die leitungsseitige Platte befindet sich zwischen dem Steuerkasten und dem Positionierungselement an dem hinteren Bereich des Steuerkastens. Ein gebogener Bereich des Positionierungselements, das durch das Befestigungselement an dem Steuerkasten fixiert ist, ist näher an dem vorderen Bereich des Steuerkastens positioniert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der gebogene Bereich des Positionierungselements, das durch das Befestigungselement an dem Steuerkasten fixiert ist, näher an dem vorderen Bereich des Steuerkastens positioniert. Somit kann, selbst wenn eine Kühlvorrichtung bei einer Betrachtung von der Position der Bedienungsperson, die den Steuerkasten ersetzt, hinter dem Steuerkasten angeordnet ist, die Bedienungsperson leicht auf die Position, an der das Positionierungselement an dem Steuerkasten befestigt ist, zugreifen, und der Steuerkasten kann leicht an der Kühlvorrichtung angebracht oder von dieser entfernt werden.
Figurenliste

1 ist ein Systemdiagramm von Leitungen eines Kältemittelkreises einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Modifikation des Systemdiagramms von Leitungen des Kältemittelkreises der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Vorderansicht einer Außeneinheit, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Außeneinheit, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
5 ist eine Schnittansicht der Außeneinheit, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthalten ist, entlang der Linie A-A in 3.
6 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine Befestigungsstruktur zum Anbringen einer Kühlvorrichtung an einem in der Klimaanlage installierten Steuerkasten nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine vereinfachte Seitenansicht der Befestigungsstruktur zum Anbringen der Kühlvorrichtung an dem in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung installierten Steuerkasten.
8 ist eine Rückansicht einer leitungsseitigen Platte, die an einem Positionierungselement in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung befestigt ist.
9 illustriert die Positionsbeziehung zwischen den Kältemittelleitungen, die eine aus Aluminium gebildete Leitung und eine aus Kupfer gebildete Leitung einschließen, in der Richtung der Schwerkraft in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Vorderansicht einer steuerkastenseitigen Platte, die an dem Steuerkasten in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
11 illustriert eine Trenneinheit zum Trennen der leitungsseitigen Platte und der steuerkastenseitigen Platte voneinander in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
12 illustriert eine andere Trenneinheit zum Trennen der leitungsseitigen Platte und der steuerkastenseitigen Platte voneinander in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
13 illustriert die in 12 illustrierte Trenneinheit, wenn eine Schraube durch Drehen eingesetzt ist.
14 illustriert ein Verfahren zum Befestigen eines den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements für die Kühlvorrichtung in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
15 illustriert ein anderes Verfahren zum Fixieren des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements für die Kühlvorrichtung in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
16 illustriert die Beziehung zwischen einer Kältemittelleitung und der leitungsseitigen Platte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
17 illustriert eine Positionsbeziehung, in der die Kältemittelleitung und ein Heizelement näher zueinander sind als in der in 16 illustrierten Positionsbeziehung.
18 ist eine perspektivische Ansicht eines Positionierungselements, das zum Anbringen der Kühlvorrichtung an dem Steuerkasten in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
19 illustriert auf das Positionierungselement ausgeübte Kräfte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
20 illustriert auf ein anderes Positionierungselement ausgeübte Kräfte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
21 illustriert ein Schraubenbefestigungsdrehmoment und eine auf eine Schraube ausgeübte axiale Kraft, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Positionierungselements, das zum Anbringen einer Kühlvorrichtung an einem Steuerkasten in einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
23 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine Befestigungsstruktur zum Anbringen der Kühlvorrichtung an dem in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung installierten Steuerkasten.
24 illustriert die Erdungswirkung einer Metallplatte, die ein Positionierungselement in einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung bildet.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel 1
1 ist ein Systemdiagramm von Leitungen eines Kältemittelkreises einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 illustriert ist, enthält die Klimaanlage 1 eine Inneneinheit 101, die innerhalb von Gebäuden installiert ist, und eine Außeneinheit 100, die außerhalb von Gebäuden installiert ist. Die Inneneinheit 101 und die Außeneinheit 100 sind durch Kältemittelleitungen miteinander verbunden.
Die Inneneinheit 101 enthält im Inneren eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d und einen lastseitigen Wärmetauscher 73. Der lastseitige Wärmetauscher 73 kann beispielsweise ein Wärmetauscher mit Rippen und Rohren vom Kreuzrippentyp sein. Der lastseitige Wärmetauscher 73 fungiert als ein Kondensator (Radiator), um Kältemittel während einer Heizoperation zu kondensieren und zu verflüssigen, und fungiert als ein Verdampfer, um das Kältemittel während einer Kühloperation zu verdampfen und in den gasförmigen Zustand zu bringen. Die Außeneinheit 100 enthält im Inneren einen Kompressor 71, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 und eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a. Die Außeneinheit 100 enthält auch eine Strömungsumschaltvorrichtung 72 und einen Akkumulator 76. Die Strömungsumschaltvorrichtung 72 und der Akkumulator 76 sind nicht wesentlich und können weggelassen werden. Der Kompressor 71, der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75, die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a, die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d und der lastseitige Wärmetauscher 73 der Klimaanlage 1 sind durch Kältemittelleitungen miteinander verbunden, um einen Kältemittelkreis 102 zu bilden, der einen Kältekreislauf darstellt.
Die Klimaanlage 1 enthält auch einen Kältemittelkreis 103, der einen Bereich zwischen der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a und der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d mit einem Bereich zwischen der Strömungsumschaltvorrichtung 72 und dem Akkumulator 76 verbindet. Der Kältemittelkreis 103 enthält eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74b, eine leitungsseitige Platte 2, die als Kühlvorrichtung dient, und eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74c. Somit enthält die Klimaanlage 1 eine Kühlvorrichtung, die parallel zu dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 und dem lastseitigen Wärmetauscher 73 geschaltet ist.
Der Kompressor 71 saugt gasförmiges Kältemittel an und verdichtet dieses und gibt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck aus. Die Ansaugseite des Kompressors 71 ist mit dem Akkumulator 76 verbunden. Die Ausgabeseite des Kompressors 71 ist durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 mit dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 in der Kühloperation und mit dem lastseitigen Wärmetauscher 73, der in der Inneneinheit 101 installiert ist, in der Heizoperation verbunden.
Die Strömungsumschaltvorrichtung 72 wird zum Umschalten des Kältemitteldurchgangs verwendet. Bei der Kühloperation verbindet die Strömungsumschaltvorrichtung 72 die Ausgabeseite des Kompressors 71 mit dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 und verbindet die Ansaugseite des Kompressors 71 durch den Akkumulator 76 mit dem lastseitigen Wärmetauscher 73 der Inneneinheit 101. Bei der Heizoperation verbindet die Strömungsumschaltvorrichtung 72 die Ausgabeseite des Kompressors 71 mit dem lastseitigen Wärmetauscher 73 der Inneneinheit 101 und verbindet die Ansaugseite des Kompressors 71 durch den Akkumulator 76 mit dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75.
Der Akkumulator 76, der mit der Ansaugseite des Kompressors 71 verbunden ist, sammelt überschüssiges Kältemittel, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Heizoperationsmodus und dem Kühloperationsmodus, einer Übergangsänderung der Operation oder Lastbedingungen erzeugt wird.
Die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a, die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74b, die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74c, die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d und eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74e sind beispielsweise elektronische Steuerventile, die die Strömungsrate des Kältemittels, das durch die Leitungen in dem Kältemittelkreis 102, dem Kältemittelkreis 103 und einem Kältemittelkreis 104 strömt, steuern und als Expansionsventile fungieren, die den Druck des Kältemittels, das durch diese strömt, durch Steuern der Strömungsrate des Kältemittels herabsetzen.
2 ist eine Modifikation des Systemdiagramms von Leitungen des Kältemittelkreises der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die die gleiche Konfiguration wie diejenigen in der in 1 illustrierten Klimaanlage 1 haben, sind durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Eine Klimaanlage 1a hat einen Kältemittelkreis 104, der eine als Kühlvorrichtung dienende leitungsseitige Platte 2 und eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74e an Positionen zwischen der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a und der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d in dem in 1 illustrierten Kältemittelkreis 102 enthält. Mit anderen Worten, die Klimaanlage 1a ist so konfiguriert, dass die Kühlvorrichtung in Reihe mit dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 und dem lastseitigen Wärmetauscher 73 geschaltet ist.
Die Außeneinheit 100 der Klimaanlage 1 nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Klimaanlage 1 und die Klimaanlage 1a unterscheiden sich dadurch, ob die Kühlvorrichtung in Reihe oder parallel zu den Wärmetauschern geschaltet ist, aber enthalten die gleichen Vorrichtungen. Daher werden nachfolgend nur die in der Klimaanlage 1 enthaltenen Vorrichtungen beschrieben, und eine Beschreibung der in der Klimaanlage 1a enthaltenen Vorrichtungen wird weggelassen.
3 ist eine Vorderansicht der in Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthaltenen Außeneinheit. 4 ist eine perspektivische Ansicht der in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthaltenen Außeneinheit. In den 3 und 4 zeigt die X-Achse die Breitenrichtung der Außeneinheit 100 an, die Y-Achse zeigt die Tiefenrichtung der Außeneinheit 100 an, und die Z-Achse zeigt die Höhenrichtung der Außeneinheit 100 an. In der Tiefenrichtung ist die Y1-Seite als Vorderseite definiert, und die Y2-Seite ist als Rückseite definiert.
Die Außeneinheit 100 ist durch die Kältemittelleitungen mit der Inneneinheit 101 verbunden und fungiert als eine Wärmequellenvorrichtung. Wie in 3 illustriert ist, enthält die Außeneinheit 100 eine Ventilatoreinheit 33, die oben angeordnet ist, eine Wärmeaustauscheinheit 38, die unter der Ventilatoreinheit 33 angeordnet ist, und eine Maschineneinheit 39, die unter der Wärmeaustauscheinheit 38 im unteren Bereich der Außeneinheit 100 angeordnet ist. Die Wärmeaustauscheinheit 38 und die Maschineneinheit 39 der Außeneinheit 100 bilden ein im Wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 80. Obgleich das Gehäuse 80 in den 3 und 4 im Wesentlichen quaderförmig ist, ist dessen Form nicht beschränkt, solange die Vorrichtungen und Strukturen, wie der Wärmetauscher, der Kompressor und ein Steuerkasten, in dem Gehäuse 80 angeordnet werden können, und sie kann eine andere Form, wie die eines Zylinders oder eines Prismas, haben.
Wie in 4 illustriert ist, enthält die Ventilatoreinheit 33 der Außeneinheit 100 einen Ventilator 30. Der Ventilator 30 wird durch einen Ventilatormotor 34 so gedreht, dass Luft in die Außeneinheit 100 gesaugt und dann ausgegeben wird. Die Ventilatoreinheit 33 enthält auch einen Ventilatorschutz 27, der den Ventilator 30 umgibt. Der Ventilatorschutz 27 enthält einen Luftdurchgangsbereich mit einem Luftauslass 29 auf seiner Ausgabeseite. In 4 stellen Pfeile die Strömung von Luft, die in die Wärmeaustauscheinheit 38 gesaugt und dann ausgegeben wird, dar. Zuerst wird der Ventilator 30 aktiviert, so dass das Innere der Außeneinheit 100 unter einen negativen Druck gesetzt wird. Die durch eine Seitenfläche des Gehäuses 80 in die Wärmeaustauscheinheit 38 gesaugte Luft wird für einen Wärmeaustausch in dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 verwendet. Die Luft, die durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 in die Außeneinheit 100 gesaugt wurde, wird durch den Ventilator 30 durch einen auf der oberen Seite der äußeren Schale gebildeten Luftauslass 29 ausgegeben.
Die Wärmeaustauscheinheit 38 der Außeneinheit 100 enthält den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75, der Wärme zwischen dem diesem zugeführten Kältemittel und der Luft, die aufgrund des von dem Ventilator 30 erzeugten negativen Drucks durch diesen hindurchgeht, austauscht. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 fungiert als Kondensator (Radiator), um während der Kühloperation das Kältemittel zu kondensieren und zu verflüssigen, und fungiert als Verdampfer, um während der Heizoperation das Kältemittel zu verdampfen und in den gasförmigen Zustand zu bringen. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 ist in der Außeneinheit 100 befestigt, indem er an vier seitlichen Oberflächen, das heißt der vorderen, hinteren, linken und rechten Oberfläche (Oberflächen in der X- und Y-Richtung), des Gehäuses 80 fixiert ist. Es ist nicht erforderlich, dass der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 an den vier seitlichen Oberflächen des Gehäuses 80 befestigt ist, und er kann stattdessen an irgendeiner der seitlichen Oberflächen oder an beliebigen zwei oder drei der seitlichen Oberflächen befestigt sein. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 kann so angeordnet sein, dass er aufrecht steht oder so geneigt ist, dass in der Seitenansicht seine obere Seite nach außen verschoben ist und seine untere Seite nach innen verschoben ist.
Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 kann beispielsweise ein Wärmetauscher mit Rippen und Rohren vom Kreuzrippentyp sein. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 75 enthält Wärmeübertragungsrohre, durch die das Kältemittel strömt, und Wärmetauscherrippen 35, mit denen die Wärmeübertragungsrohre verbunden sind. Die Wärmeaustauscheinheit 38 enthält auch einen Rippenschutz 26, der den Wärmetauscherrippen 35 zugewandt ist. Der Rippenschutz 26 schützt die Wärmetauscherrippen 35, um zu verhindern, dass die Wärmetauscherrippen 35 durch einen unerwarteten äußeren Stoß beschädigt werden. In 3 sind äußere Schalenpaneele, die das Gehäuse 80 der Wärmeaustauscheinheit 38 bilden, weggelassen, um die innere Struktur der Wärmeaustauscheinheit 38 zu zeigen. In 4 ist die innere Struktur der Wärmeaustauscheinheit 38 weggelassen, um die Strömung der Luft zu zeigen.
Das Gehäuse 80 der Maschineneinheit 39 enthält ein vorderes Paneel 25, das einen vorderen Bereich der äußeren Schale bildet, ein rechtes Paneel 32a und ein linkes Paneel 32b, die den linken und den rechten Bereich der äußeren Schale bilden, ein hinteres Paneel 32c, das einen hinteren Bereich der äußeren Schale bildet, und ein unteres Paneel 28, das eine untere Oberfläche der Maschineneinheit 39 definiert. In den 3 und 4 ist das vordere Paneel 25 entfernt, um die innere Struktur der Maschineneinheit 39 zu zeigen. In den 3 und 4 ist die äußere Schale der Maschineneinheit 39 so gebildet, dass das rechte Paneel 32a und das linke Paneel 32b, die den linken und den rechten Bereich der äußeren Schale bilden, und das hintere Paneel 32c, das den hinteren Bereich der äußeren Schale bildet, drei getrennte Paneele sind. Jedoch können diese Paneele miteinander integriert sein. Alternativ können eines oder beide von dem rechten Paneel 32a und dem linken Paneel 32b so gebildet sein, dass sie einen Teil eines hinteren Paneels einschließen.
Eine Arbeitsöffnung 19, die einer Bedienungsperson ermöglicht, auf das Innere der Maschineneinheit 39 zuzugreifen, ist in einem vorderen Bereich des Gehäuses 80 der Maschineneinheit 39 gebildet. Das vordere Paneel 25, das die Form einer flachen Platte hat, ist entfernbar an dem vorderen Bereich des Gehäuses 80 der Maschineneinheit 39 angebracht und bildet im angebrachten Zustand den vorderen Bereich der äußeren Schale. Die Arbeitsöffnung 19 ist freigelegt, wenn das vordere Paneel 25 von dem Gehäuse 80 entfernt ist, und ist abgedeckt, wenn das vordere Paneel 25 an dem Gehäuse 80 angebracht ist.
5 ist eine Schnittansicht der in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthaltenen Außeneinheit entlang der Linie A-A in 3. Auf dem unteren Paneel 28 befestigte Vorrichtungen werden nun mit Bezug auf 5 beschrieben. Das Gehäuse 80 der Maschineneinheit 39 enthält den Kompressor 71, der das Kältemittel verdichtet und ausgibt, den Akkumulator 76, der in der Lage ist, überschüssiges Kältemittel zu sammeln, einen Steuerkasten 31, der eine elektrische Komponente enthält, und einen Steuerkasten 5, die auf dem unteren Paneel 28 befestigt sind. Das Gehäuse 80 enthält auch leitungsseitige Platten 2, die an dem Steuerkasten 5 und dem Steuerkasten 31 befestigt sind und als Kühlvorrichtungen dienen. Gemäß 5 kann der Raum für die Kältemittelleitungen und eine Kältemittel-Steuervorrichtung als ein Arbeitsraum zum Anbringen und Entfernen eines Steuerkastens an und von einer Kühlvorrichtung verwendet werden.
Der Steuerkasten 5 und der Steuerkasten 31 enthalten elektrische Komponenten einschließlich Heizelementen, die beispielsweise die Strömung des Kältemittels, das zwischen der Außeneinheit 100 und der Inneneinheit (nicht gezeigt) zirkuliert, die Drehgeschwindigkeit des Ventilators 30 oder die Frequenz des Kompressors 71 steuern. Der Steuerkasten 5 und der Steuerkasten 31 sind so angeordnet, dass sie der Arbeitsöffnung 19 zugewandt sind, und sie sind freigelegt, wenn das vordere Paneel 25 entfernt ist. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass der Steuerkasten 5 ein Steuerkasten mit Arbeitsraum weder auf der linken noch auf der rechten Seite hiervon in der Breitenrichtung der Arbeitsöffnung 19 (X-Achsenrichtung) ist und dass der Steuerkasten 31 ein Steuerkasten mit einem Arbeitsraum auf einer von der linken und der rechten Seite von diesem ist.
6 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine Befestigungsstruktur zum Anbringen einer Kühlvorrichtung an einem Steuerkasten, der in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung installiert ist. 7 ist eine vereinfachte Seitenansicht der Befestigungsstruktur zum Anbringen der Kühlvorrichtung an dem Steuerkasten, der in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung installiert ist. In 6 zeigt die Y-Achse die Tiefenrichtung der Außeneinheit 100 an. Die untere Seite (Y1) in 6 ist die vordere Seite, auf der die Arbeitsöffnung 19 angeordnet ist, und die obere Seite (Y2) in 6 ist die hintere Seite, die der hinteren Seite der Außeneinheit 100 entspricht. Die X-Achse zeigt die Breitenrichtung des Gehäuses 80 der Außeneinheit 100 an. In 7 zeigt die Y-Achse die Tiefenrichtung der Außeneinheit 100 an. Die linke Seite (Y1) in 7 ist die vordere Seite, auf der die Arbeitsöffnung 19 angeordnet ist, und die rechte Seite (Y2) in 7 ist die hintere Seite, die der hinteren Seite der Außeneinheit 100 entspricht. Die Z-Achse zeigt die Höhenrichtung der Außeneinheit 100 an.
Der Steuerkasten 5 ist quaderförmig. Ein vorderer Bereich 5a des Steuerkastens 5 ist näher an der Arbeitsöffnung 19 in dem Gehäuse 80 positioniert, und ein hinterer Bereich 5d des Steuerkastens 5 ist näher an dem hinteren Paneel 32c des Gehäuses 80 positioniert. Ein rechter Wandbereich 5b des Steuerkastens 5, der den vorderen Bereich 5a und den hinteren Bereich 5d verbindet, ist näher an dem rechten Paneel 32a des Gehäuses 80 positioniert, und ein linker Wandbereich 5c des Steuerkastens 5, der den vorderen Bereich 5a und den hinteren Bereich 5d verbindet, ist näher an dem linken Paneel 32b des Gehäuses 80 positioniert. Die untere Oberfläche des Steuerkastens 5 ist auf dem unteren Paneel 28 angeordnet, und die obere Oberfläche des Steuerkastens 5 ist näher an der oberen inneren Oberfläche der Maschineneinheit 39 positioniert. Plattenförmige Stützen 11, die an gebogenen Bereichen 6b eines Positionierungselements 6 durch Befestigungselemente 12 fixiert sind, sind auf dem rechten Wandbereich 5b und dem linken Wandbereich 5c des Steuerkastens 5 an Positionen, die näher an dem vorderen Bereich 5a sind, angeordnet. Die Stützen 11 haben die Form einer flachen rechteckigen Platte mit einer Oberfläche, die der Arbeitsöffnung 19 zugewandt ist. Obgleich die Stützen 11 die Form einer flachen rechteckigen Platte haben, können die Stützen 11 stattdessen die Form beispielsweise einer kreisförmigen oder vieleckigen Platte haben, solange die Stützen 11 an den gebogenen Bereichen 6b fixiert werden können. Obgleich der Steuerkasten 5 in den 6 und 7 quaderförmig ist, ist seine Form nicht hierauf beschränkt. Der Steuerkasten 5 kann beispielsweise eine Form mit mehreren Vertiefungen oder Vorsprüngen, die Form eines Zylinders, eines Prismas oder einer Kugel oder eine Form mit stumpfen Ecken gemäß der Form des Aufnahmeraums haben. Obgleich der Steuerkasten 5 so orientiert ist, dass seine seitlichen Oberflächen den jeweiligen seitlichen Oberflächen des Gehäuses 80 zugewandt sind, kann der Steuerkasten 5 stattdessen in einem horizontal oder vertikal gedrehten Zustand installiert sein, so dass seine seitlichen Oberflächen nicht den jeweiligen seitlichen Oberflächen des Gehäuses 80 zugewandt sind.
Die leitungsseitige Platte 2, die als eine Kühlvorrichtung dient, befindet sich hinter dem hinteren Bereich 5d des Steuerkastens 5. Eine Kontaktfläche 15 der leitungsseitigen Platte 2 ist einer Oberfläche zugewandt, die in Kontakt mit einer Kältemittelleitung 43 ist, die in Kontakt mit einer steuerkastenseitigen Platte 3 ist. Der Steuerkasten 5 und ein Heizelement 4 sind durch die steuerkastenseitige Platte 3 thermisch mit der leitungsseitigen Platte 2 verbunden. Wie in 6 illustriert ist, hat der hintere Bereich 5d (Y2-seitiger Bereich) des Steuerkastens 5 eine Steuerkastenöffnung 5h, die dem Heizelement 4 ermöglicht, in Kontakt mit der steuerkastenseitigen Platte 3 zu sein. Es ist nicht wesentlich, dass die Steuerkastenöffnung 5h gebildet ist, und der hintere Bereich 5d des Steuerkastens 5 kann zwischen dem Heizelement 4 und der steuerkastenseitigen Platte 3 angeordnet sein. Das Heizelement 4 wird durch Befestigungselemente 200, die von der Innenseite des Steuerkastens 5 aus installiert werden, an der steuerseitigen Platte 3 befestigt.
8 ist eine Hinteransicht der an dem Positionierungselement fixierten leitungsseitigen Platte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Die leitungsseitige Platte 2 wird nun mit Bezug auf die 6, 7 und 8 beschrieben. Die leitungsseitige Platte 2 dient als Kühlvorrichtung, die den Steuerkasten 5 oder das Heizelement 4, wie eine in dem Steuerkasten 5 installierte elektrische Komponente, kühlt. Die leitungsseitige Platte 2 ist näher an dem hinteren Bereich 5d des Steuerkastens 5 und zwischen dem Positionierungselement 6 und dem Steuerkasten 5 angeordnet. Die leitungsseitige Platte 2 ist beispielsweise eine flache, quaderförmige Platte, die aus einem Metall, wie Aluminium oder Kupfer, besteht. Wie in 8 illustriert ist, hat die Oberfläche der leitungsseitigen Platte 2, die in Kontakt mit der Kältemittelleitung 43 ist, Leitungsnuten 91, deren Form der Form der Kältemittelleitung 43 angepasst ist. Die leitungsseitige Platte 2 bedeckt teilweise die Kältemittelleitung 43 in dem Kältemittelkreis 103 oder dem Kältemittelkreis 104 und ist in Kontakt und thermisch verbunden mit der Kältemittelleitung 43. Ein wärmeisolierendes Element 21 kann zwischen dem Positionierungselement 6 und der leitungsseitigen Platte 2 so angeordnet sein, dass die Kältemittelleitung 43 zwischen und in Kontakt mit dem wärmeisolierenden Element 21 und der leitungsseitigen Platte 2 ist. Das wärmeisolierende Element 21 ist vorgesehen, um eine Herabsetzung des Wärmeaustausch-Wirkungsgrads der leitungsseitigen Platte 2, beispielsweise aufgrund eines Entweichens von Kühlenergie der Kältemittelleitung 43 durch das Positionierungselement 6, zu verhindern.
Wie in 8 illustriert ist, hat die leitungsseitige Platte 2 Befestigungselementlöcher 7, die zum Befestigen der leitungsseitigen Platte an dem Positionierungselement 6 verwendet werden. Vorzugsweise sind die Befestigungselementlöcher 7 nicht als Durchgangslöcher zu bilden, um das Eintreten von Feuchtigkeit zu verhindern. Jedoch können, um die Bearbeitungskosten zu verringern, die Befestigungselementlöcher 7 als Durchgangslöcher gebildet sein. In einem derartigen Fall haben, wenn beispielsweise Befestigungselemente 13, wie in 6 und 7 illustrierte Schrauben, verwendet werden, die Befestigungselemente 13 vorzugsweise eine Abdichtfunktion. Alternativ kann ein Abdichtmaterial verwendet werden. Wenn keine Gefahr von Korrosion aufgrund von Feuchtigkeit besteht, ist es nicht erforderlich, das Abdichtmaterial oder dergleichen zu verwenden.
Die Weise, in der die Kältemittelleitung 43 und die leitungsseitige Platte 2 miteinander verbunden sind, wird nun mit Bezug auf 6 beschrieben. Ein den thermischen Widerstand herabsetzendes Element 22 ist zwischen der Kältemittelleitung 43 und der leitungsseitigen Platte 2 angeordnet, um den thermischen Widerstand und den Einfluss von kleinen Vorsprüngen und Vertiefungen zu verringern. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 22 kann zum Beispiel Wärmeleitpaste oder ein Wärmezerstreuungsblatt sein. Das thermischen Widerstand herabsetzende Element 22 ist in der Lage, den thermischen Widerstand durch Verringern der Anzahl von kleinen Löchern zwischen der Kältemittelleitung 43 und der leitungsseitigen Platte 2 zu reduzieren. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 22 ist auch in der Lage, den Eintritt von Feuchtigkeit oder Feuchtigkeit enthaltender Luft in den Spalt zwischen der Kältemittelleitung 43 und der leitungsseitigen Platte 2 zu verhindern. Wenn die Kältemittelleitung 43 aus Kupfer besteht und die leitungsseitige Platte 2 aus Aluminium besteht, kann galvanische Korrosion zwischen Kupfer und Aluminium auftreten, wenn Feuchtigkeit in den Spalt zwischen der Kältemittelleitung 43 und der leitungsseitigen Platte 2 eintritt. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 22 verringert das Auftreten von galvanischer Korrosion. Es kann ein Fall auftreten, dass das Auftreten von galvanischer Korrosion durch einfaches Verwenden des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements 22 nicht ausreichend reduziert wird. In einem solchen Fall kann beispielsweise eine Metallplatte so angeordnet werden, dass sie den Kontaktbereich zwischen der leitungsseitigen Platte 2 und der Kältemittelleitung 43 umgibt, um Regenwasser und Schnee zu blockieren und zu verhindern, dass der Kontaktbereich nach außen freiliegt.
Wenn die Kältemittelleitung 43 aus Aluminium besteht und die leitungsseitige Platte auch aus Aluminium besteht, kann eine Aluminiumhartlötstruktur, die durch Überhitzen von Aluminiumlötmittel, das als das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 22 dient, erhalten wird, anstelle der Verwendung beispielsweise der vorgenannten Wärmeleitpaste vorgesehen werden. Indem das Hartlöten durchgeführt wird, kann der thermische Widerstand im Vergleich mit dem Fall der Verwendung der Wärmeleitpaste oder des Wärmestrahlungsblatts weiter verringert werden. Eine galvanische Korrosion tritt auf aufgrund der Differenz der lonisierungstendenz zwischen Kupfer und Aluminium. Daher tritt kein Problem bei der Hartlötstruktur, bei der die Kältemittelleitung 43 und die leitungsseitige Platte 2 jeweils aus Aluminium bestehen, auf, und die Anforderungen an eine regendichte Struktur, beispielsweise zum Verhindern von galvanischer Korrosion, können gelockert werden.
Die Kältemittelleitung 43 wird nun beschrieben. Gemäß 6 strömt das Kältemittel, das in dem Kältekreislauf der Klimaanlage 1 verwendet wird, ganz oder teilweise durch die Kältemittelleitung 43. Die Kältemittelleitung 43 ist so angeordnet, dass ein gerader Bereich von dieser in Kontakt mit der leitungsseitigen Platte 2 mit einem geringen thermischen Widerstand zwischen diesen ist. Die Kältemittelleitung 43 kann gebogen sein, um beispielsweise einen U-förmigen Biegebereich so zu bilden, dass die Kältemittelleitung 43 mehrere gerade Bereiche enthält, die in Kontakt mit der leitungsseitigen Platte 2 sind. Die Kältemittelleitung 43 besteht vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer. Die Kältemittelleitung 43 hat vorzugsweise ein kreisförmiges flaches Rohr oder eine flache Form, so dass der Kontaktbereich der leitungsseitigen Platte 2 und der Kältemittelleitung 43 vergrößert werden kann.
9 illustriert die Positionsbeziehung zwischen Kältemittelleitungen, die eine aus einem Aluminiummaterial gebildete Leitung und eine aus einem Kupfermaterial gebildete Leitung in der Richtung der Schwerkraft in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung einschließen. Eine Konfiguration, die sowohl eine Kupferleitung 43c als auch eine Aluminiumleitung 43a als Kältemittelleitungen 43 enthält, wird nun beschrieben. Im Allgemeinen bestehen die Kältemittelleitungen 43 der Klimaanlage 1 häufig aus Kupfer. Wenn die Aluminiumleitung 43a aus Aluminium als die Aluminiumleitung 43 für die Kühlvorrichtung verwendet wird, muss die Aluminiumleitung 43a mit der Kupferleitung 43c verbunden werden, um das Kältemittel, das in der Klimaanlage 1 verwendet wird, ganz oder teilweise zu verwenden. In diesem Fall muss, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit, die in Kontakt mit der Kupferleitung 43c gelangt ist und Kupferionen enthält, sich aufgrund der Schwerkraft abwärts bewegt und die Aluminiumleitung 43a erreicht, die Aluminiumleitung 43a oberhalb der Kupferleitung 43c angeordnet werden. Wenn eine Möglichkeit besteht, dass Feuchtigkeit, wie Tau oder Regenwasser, in Kontakt gelangt, wird die aus einem Aluminiumelement gebildete Aluminiumleitung 43a oberhalb der aus einem Kupferelement gebildeten Kupferleitung 43c in der Richtung der Schwerkraft (Z-Achsenrichtung) angeordnet, wie in 9 illustriert ist, um eine Qualitätsverschlechterung aufgrund galvanischer Korrosion zu verhindern. Die Leitungen sind im Allgemeinen durch Hartlöten miteinander verbunden, um ein Entweichen des Kältemittels zu verhindern. Jedoch können Kupfer und Aluminium aufgrund der großen Differenz des Schmelzpunkts nicht leicht miteinander hartverlötet werden. Demgemäß ist eine SUS-Leitung 61 (Leitung aus rostfreiem Stahl) zwischen der Kupferleitung 43c und der Aluminiumleitung 43a angeordnet, um die Kupferleitung 43c und die Aluminiumleitung 43a miteinander zu verbinden. Alternativ können eine Swagelok-Kupplung oder ein Kugelventil verwendet werden. Gemäß der vorbeschriebenen Konfiguration kann das Auftreten von galvanischer Korrosion der Aluminiumleitung 43a reduziert werden.
10 ist eine Vorderansicht der an dem Steuerkasten angebrachten steuerkastenseitigen Platte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Die steuerkastenseitige Platte 3 wird nun mit Bezug auf die 6, 7 und 10 beschrieben. Wie in 6 illustriert ist, ist die steuerkastenseitige Platte 3 in Kontakt und thermisch verbunden mit der leitungsseitigen Platte 2.
Ähnlich der leitungsseitigen Platte 2 ist die steuerkastenseitige Platte 3 beispielsweise eine flache rechteckförmige Platte aus einem Metall wie Aluminium oder Kupfer. Um eine galvanische Korrosion zwischen der steuerkastenseitigen Platte 3 und der leitungsseitigen Platte 2 zu verhindern, wird vorteilhaft das gleiche Material wie das der leitungsseitigen Platte 2 als das Material der steuerkastenseitigen Platte 3 gewählt.
Wie in 10 illustriert ist, hat die steuerkastenseitige Platte 3 Befestigungselementlöcher 8, die zum Befestigen der steuerkastenseitigen Platte 3 an dem Steuerkasten 5 verwendet werden. Die steuerkastenseitige Platte 3 wird befestigt, indem Befestigungselemente 14 in die Befestigungselementlöcher 8 in der steuerkastenseitigen Platte 3 von der Innenseite des Steuerkastens 5 aus geschraubt werden. Um den Steuerkasten 5 regensicher zu machen, sind die Befestigungselementlöcher nicht als Durchgangslöcher gebildet, und die Befestigungselemente 14 werden von der Innenseite des Steuerkastens 5 aus befestigt. Die Befestigungselemente 14 können beispielsweise metrische Schrauben oder selbstschneidende Schrauben sein, und die Befestigungselementlöcher 8 sind in einer Form gebildet, die der Form der Befestigungselemente 14 angepasst ist. Die steuerkastenseitige Platte 3 hat auch Heizelement-Befestigungslöcher 94 oder Heizelement-Befestigungslöcher 95, die zum Befestigen des Heizelements 4 verwendet werden. Wie in 6 illustriert ist, ist das Heizelement 4 an den Heizelement-Befestigungslöchern 94 oder den Heizelement-Befestigungslöchern 95 durch die Befestigungselemente 200 befestigt.
Gemäß 6 wird die Weise, in der die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 verbunden sind, nun beschrieben. Ein den thermischen Widerstand herabsetzendes Element 16 ist zwischen der leitungsseitigen Platte 2 und der steuerkastenseitigen Platte 3 angeordnet, um thermische Widerstände zu verringern. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 ist beispielsweise Wärmeleitpaste oder ein Wärmezerstreuungsblatt. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 kann während der Montage an einer von der leitungsseitigen Platte 2 und der steuerkastenseitigen Platte 3 angebracht werden. Jedoch wird das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 vorzugsweise an der steuerkastenseitigen Platte 3 angebracht, um die Arbeit zu erleichtern, wenn das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 beschädigt wird oder ersetzt werden muss.
Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16, das Wärmeleitpaste oder ein Wärmeabstrahlungsblatt ist, kann in Abhängigkeit von seinem Typ verschiedene Grade von Härte und Dicke haben. Zuerst wird die Härte des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements 16 diskutiert. Wenn das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 eine geringe Härte hat, können die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 eng miteinander verbunden werden. Dies erschwert jedoch die Entfernung der steuerkastenseitigen Platte 3 von der leitungsseitigen Platte 2.
11 illustriert eine Trenneinheit zum Trennen der leitungsseitigen Platte und der steuerkastenseitigen Platte voneinander in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 12 illustriert eine andere Trenneinheit zum Trennen der leitungsseitigen Platte und der steuerkastenseitigen Platte voneinander in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 13 illustriert die in 12 illustrierte Trenneinheit, wenn eine Schraube durch Drehen eingesetzt wird. Um den Steuerkasten 5 zu entfernen, werden die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 voneinander getrennt, so dass der Steuerkasten 5 entfernt werden kann. Wenn die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 eng miteinander verbunden sind und nicht leicht voneinander getrennt werden können, kann ein Ausschnitt 110 in der leitungsseitigen Platte 2 gebildet werden, wie in 11 illustriert ist. Wenn die leitungsseitige Platte 2 den Ausschnitt 110 hat, können die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 durch Einführen beispielsweise eines Schraubendrehers in den Ausschnitt 110 voneinander getrennt werden. Alternativ kann ein Schraubenbefestigungs-Drehmomentschlüssel verwendet werden, wie in den 12 und 13 illustriert ist. Ein Schraubenloch 111, das ein Durchgangsloch ist, ist in der steuerkastenseitigen Platte 3 so gebildet, dass es sich in der Richtung von dem Steuerkasten 5 zu der leitungsseitigen Platte 2 hin erstreckt. Eine Schraube 112 wird durch Drehen durch das Schraubenloch 111 eingeführt, so dass ein Schraubenkontaktbereich 113, der an dem distalen Ende der Schraube angeordnet ist, gegen die leitungsseitige Platte 2 drückt und die leitungsseitige Platte 2 von der steuerkastenseitigen Platte wegbewegt. Somit können die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 voneinander getrennt werden.
Wenn ein den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 mit einer großen Härte ausgewählt wird, sind die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 nicht eng miteinander verbunden und können leicht voneinander entfernt werden. Da jedoch das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 eine geringe Adhäsion hat, muss eine Rückhaltestruktur für das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 vorgesehen werden, wenn die Kühlvorrichtung senkrecht zu dem unteren Paneel 28 angeordnet ist.
14 illustriert ein Verfahren zum Befestigen des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements für die Kühlvorrichtung in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 15 illustriert ein anderes Verfahren zum Befestigen des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements für die Kühlvorrichtung in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Wie in 14 illustriert ist, kann das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 durch Anordnen eines klebenden Elements 115 zwischen dem den thermischen Widerstand herabsetzenden Element 16 und der steuerkastenseitigen Platte 3 an die steuerkastenseitige Platte 3 gebondet werden. Alternativ kann, wie in 15 illustriert ist, das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 durch Ineingriffbringen eines Hakenelements 117, das an dem Positionierungselement 6 gebildet ist, mit einem Hakenloch 116, das in dem den thermischen Widerstand herabsetzenden Element 16 gebildet ist, zurückgehalten werden.
Eine Oberfläche der steuerkastenseitigen Platte 3 gegenüber der leitungsseitigen Platte 2 ist in Kontakt mit Wärmestrahlungsflächen des Steuerkastens 5 und des Heizelements 4. Das Heizelement 4 ist beispielsweise eine elektrische Komponente, wie ein bipolarer Transistor mit isoliertem Gate (IGBT = insulated gate bipolar transistor) für einen Wechselrichter oder ein intelligentes Energiemodul (IPM = intelligent power module). Das Heizelement 4, das ein zu kühlendes Objekt ist, kann stattdessen beispielsweise eine gleichrichtende Diode, eine drahtgewickelte Komponente, wie ein Gleichstromreaktor oder eine Gleichtakt-Drosselspule, ein Mikrocomputer, eine integrierte Steuerschaltung (IC = integrated circuit), wie eine integrierte Großschaltung (LSI = large-scale integrated circuit), ein Schaltbrettlayout, ein elektrolytischer Kondensator oder eine elektrische Verdrahtung sein. Ein den thermischen Widerstand herabsetzendes Element 18 ist zwischen dem Heizelement 4 und der steuerkastenseitigen Platte 3 angeordnet, um dem Heizelement 4 und der steuerkastenseitigen Platte 3 zu ermöglichen, mit einem kleinen thermischen Widerstand in einen gegenseitigen Kontakt zu treten. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 18 kann auch ein thermisches Silikon oder ein Wärmeabstrahlungsblatt sein. Da die thermische Leitfähigkeit zunimmt, wenn die Kontaktfläche zunimmt, hat das Heizelement 4 vorzugsweise eine Form, die der Form der steuerkastenseitigen Platte 3 angepasst ist. Die Form der steuerkastenseitigen Platte 3 kann geändert werden, um der Form des Heizelements 4 angepasst zu sein, und ist daher nicht auf die in 10 illustrierte Quaderform beschränkt.
16 illustriert die Beziehung zwischen der Kältemittelleitung und der leitungsseitigen Platte in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 17 illustriert eine Positionsbeziehung, in der die Kältemittelleitung und das Heizelement näher beieinander sind als in der in 16 illustrierten Positionsbeziehung. Das Ausmaß, in welchem das Heizelement 4 gekühlt werden kann, variiert in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung zwischen der Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 und dem Heizelement 4. Gemäß 16 wird, wenn der lineare Abstand zwischen der Kältemittelleitung 43 und dem Heizelement 4 groß ist, der thermische Widerstand erhöht. Umgekehrt wird der thermische Widerstand verringert und das Kühlvermögen verbessert, wenn der lineare Abstand zwischen der Kältemittelleitung 43 und dem Heizelement 4 verkürzt wird. Wie in 17 illustriert ist, ist das Heizelement 4 vorzugsweise so nah wie möglich an der Kältemittelleitung 43, um den thermischen Widerstand herabzusetzen. Insbesondere kann, wenn das Heizelement 4 so positioniert ist, dass es mehreren Bereichen der Kältemittelleitung 43 zugewandt ist, der thermische Widerstand weiter reduziert werden und die Kühlwirkung erhöht werden. Daher ist, wenn die Kältemittelleitung 43 einen gebogenen Bereich 118 enthält und mehrere Bereiche hat, die der leitungsseitigen Platte 2 zugewandt sind, das Heizelement 4 vorzugsweise an einer Position angeordnet, an der unter Berücksichtigung der Anzahl dieser Bereiche und der Abstände zu diesen ein hohes Kühlvermögen erzielt werden kann. Um eine ausreichende Herabsetzung des thermischen Widerstands zu erzielen, muss das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 ausreichend zusammengedrückt werden, und Druck muss auf die Kontaktflächen zwischen den Komponenten ausgeübt werden. Demgemäß müssen die Kältemittelleitung 43 und das Heizelement 4 in einer konstanten Positionsbeziehung angeordnet sein.
18 ist eine perspektivische Ansicht des Positionierungselements, das verwendet wird, um die Kühlvorrichtung an dem Steuerkasten in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung anzubringen. Das Positionierungselement 6 wird nun mit Bezug auf die 6, 7 und 18 beschrieben, die schematisch die Struktur des Positionierungselements 6 zeigen.
Die gebogenen Bereiche 6b des Positionierungselements 6, die näher an dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens positioniert sind, sind durch die Befestigungselemente 12 an den Stützen 11 auf dem Steuerkasten 5 befestigt. Das Positionierungselement 6 ist so an dem Steuerkasten 5 befestigt, dass die leitungsseitige Platte 2 und der Steuerkasten 5 aneinander fixiert sind. Das Positionierungselement 6 übt einen ausreichenden Druck auf die Kontaktflächen zwischen Komponenten aus, die die Kältemittelleitung 43, die leitungsseitige Platte 2, die steuerkastenseitige Platte 3 und die den thermischen Widerstand herabsetzenden Elemente 16, 18 und 22 einschließen, und positioniert die Kältemittelleitung 43. Das Positionierungselement 6 besteht aus einer Metallplatte, einem Metall, wie Aluminium, oder einem Harz und ist plattenförmig. Das Positionierungselement 6 enthält einen Körperbereich 6d, der dem hinteren Bereich 5d des Steuerkastens 5 zugewandt ist und an dem die Kältemittelleitung 43 und die leitungsseitige Platte 2 fixiert sind, und die gebogenen Bereiche 6b haben Oberflächen, die der Arbeitsöffnung 19 zugewandt sind. Das Positionierungselement 6 enthält auch Armbereiche 6a, die den Körperbereich 6d mit den gebogenen Bereichen 6b verbinden und sich von Positionen, die näher an dem hinteren Bereich 5d sind, zu dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens 5 erstrecken. Die Armbereiche 6a sind so angeordnet, dass sie sich von den Positionen, die näher an dem hinteren Bereich 5d des Steuerkastens 5 sind, entlang des rechten Wandbereichs 5b und des linken Wandbereichs 5c des Steuerkastens 5 zu der Arbeitsöffnung 19 erstrecken, so dass die gebogenen Bereiche 6b näher an dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens 5 positioniert sind. Somit sind die gebogenen Bereiche 6b an Positionen an den Stützen 11 fixiert, die näher an dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens 5 sind.
Wenn die Armbereiche 6a lang sind, besteht die Gefahr, dass die gebogenen Bereiche 6b aufgrund des Gewichts der Armbereiche 6a abwärts versetzt werden und dass die Positionsbeziehung zwischen den gebogenen Bereichen 6b und den Befestigungselementlöchern 11a in den Stützen 11 sich ändert. Demgemäß können, wie in 18 illustriert ist, Fixierungsbeinbereiche 6c vorgesehen sein, um die Versetzung in der Höhenrichtung zu verhindern. Die Fixierungsbeinbereiche 6c haben auch eine Funktion des Sicherns der leitungsseitigen Platte 2, so dass die leitungsseitige Platte 2 an einer vorbestimmten Position in der Außeneinheit steht und an dem unteren Paneel 28 der Außeneinheit 100 fixiert sein kann.
Der Steuerkasten 5 und das Positionierungselement 6 werden aneinander befestigt, indem die Stützen 11 und die gebogenen Bereiche 6b durch Verwendung des Befestigungselemente 12 aneinander befestigt werden. Die gebogenen Bereiche 6b haben Befestigungselementlöcher 10, die zum Befestigen der gebogenen Bereiche 6b an den an dem Steuerkasten 5 angeordneten Stützen 11 verwendet werden. Wenn beispielsweise die Befestigungselemente 12 Schrauben sind, werden die Befestigungselementlöcher 10 durch einen Schneidprozess mit einem Gewinde versehen. Wenn die Befestigungselementlöcher 10 Durchgangslöcher sind, kann die Wirkung ähnlich der des Schneidprozesses durch Verwendung von beispielsweise Bolzen mit Sechskantkopf erhalten werden. Der Körperbereich 6b hat Befestigungslöcher 13a, die zur Schraubbefestigung der leitungsseitigen Platte 2 an diesem verwendet werden. Die Befestigungslöcher 13a sind so angeordnet, dass sie den Befestigungselementlöchern 7 in der leitungsseitigen Platte 2 zugewandt sind.
Das Positionierungselement 6, das die Armbereiche 6a, die gebogenen Bereiche 6b und die Fixierungsbeinbereiche 6c enthält, hat vorzugsweise eine nahtlose Struktur, die durch Verwendung einer einzelnen Metallplatte oder durch Durchführen eines einzigen Harzformungsprozesses erhalten wird. Jedoch können die individuellen Bereiche des Positionierungselements stattdessen getrennt geformt und dann miteinander verbunden werden, um die Arbeitseffizienz zu erhöhen. Wenn die individuellen Bereiche miteinander verbunden werden, müssen die Positionierungsgenauigkeit und Neigung von diesen bei jedem Verbindungsteil angemessen berücksichtigt werden. Obgleich das Positionierungselement 6 in 18 die Form eines dünnen Rahmens hat, ist die Form nicht hierauf beschränkt, solange ein ausreichender Druck auf die Kontaktflächen zwischen den Komponenten ausgeübt und die Kältemittelleitung 43 angemessen positioniert werden kann. Das Positionierungselement 6 kann unter Berücksichtigung beispielsweise des Materials, der Festigkeit oder der Wärmeabstrahlung in anderen Formen gebildet sein. Beispielsweise kann der Körperbereich 6d mit den Fixierungsbeinbereichen 6c integriert und so geformt sein, dass er den hinteren Bereich des Steuerkastens 5 teilweise oder ganz abdeckt, und die Armbereiche 6a können mit den Fixierungsbeinbereichen 6c integriert und so geformt sein, dass sie die Seitenbereiche des Steuerkastens 5 teilweise oder ganz bedecken.
Die Arbeitsweise der Klimaanlage 1 mit der vorbeschriebenen Struktur wird nun beschrieben. Zuerst wird die in 1 illustrierte Klimaanlage, in der die Wärmetauscher und die Kühlvorrichtung parallel geschaltet sind, beschrieben. Gemäß 1 strömt in der Kühloperation das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 102 entlang der ausgezogenen Linien in der Strömungsumschaltvorrichtung 72. Der Kompressor 71 gibt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck aus, das durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 hindurchgeht und dann in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 strömt. Das Kältemittel, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 geströmt ist, tauscht Wärme mit Luft aus und wird hierdurch in ein flüssiges Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck umgewandelt, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausströmt. Das flüssige Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausgeströmt ist, expandiert und wird im Druck herabgesetzt, wenn es durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a hindurchgeht, und wird hierdurch in ein flüssiges Kältemittel mit mittlerem Druck umgewandelt. Das Kältemittel expandiert weiterhin und wird im Druck reduziert durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d und wird hierdurch in ein Zweiphasen-Gas-/Flüssigkeits-Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 strömt. Das Kältemittel, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in ein gasförmiges Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausströmt. Das Kältemittel, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausgeströmt ist, geht durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 und den Akkumulator 76 hindurch und kehrt zu dem Kompressor 71 zurück. Als eine Folge der oben beschriebenen Operation kann die von dem lastseitigen Wärmetauscher 73 erzeugte Kühlenergie beispielsweise zum Kühlen eines klimatisierten Raums verwendet werden.
In dem Kältemittelkreis 103, der von dem Bereich zwischen der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a und der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d abzweigt, geht das Kältemittel, das expandiert und im Druck reduziert wurde, indem es durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a hindurchgegangen ist und hierdurch in Kältemittel mit niedriger Temperatur umgewandelt wurde, durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74b hindurch und strömt durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2. Demgemäß wird durch das Heizelement 4 erzeugte Wärme durch die steuerkastenseitige Platte 3 zu der leitungsseitigen Platte 2 übertragen und wird als ein Ergebnis des Wärmeaustauschs mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 zerstreut. Das Kältemittel, das Wärme mit dem Heizelement 4 auf der leitungsseitigen Platte 2 ausgetauscht hat, geht durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74c und den Akkumulator 76 hindurch und kehrt zu dem Kompressor 71 zurück. Da zwei Kältemittelströmungs-Steuervorrichtungen, die die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a und die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74b sind, vorgesehen sind, kann der Druck des Kältemittels zwischen den Kältemittelströmungs-Steuervorrichtungen auf einen mittleren Druck gesetzt werden, und die Temperatur der Kühlvorrichtung kann auf jede Temperatur zwischen den Temperaturen der Hochdruckseite und der Niedrigdruckseite eingestellt werden.
Gemäß 1 strömt das Kältemittel in der Heizoperation durch den Kältemittelkreis 102 entlang der gestrichelten Linien in der Strömungsumschaltvorrichtung 72. Der Kompressor 71 gibt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck aus, das durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 hindurchgeht und in den lastseitigen Wärmetauscher 73 strömt. Das Kältemittel, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in flüssiges Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck umgewandelt, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausströmt. Das flüssige Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausgeströmt ist, geht durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d hindurch. Dann wird das Kältemittel durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a expandiert und im Druck herabgesetzt und wird hierdurch in ein Zweiphasen-Gas-/Flüssigkeits-Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 strömt. Das Kältemittel, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in gasförmiges Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausströmt. Das Kältemittel, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausgeströmt ist, geht durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 und den Akkumulator 76 hindurch und kehrt zu dem Kompressor 71 zurück. Als eine Folge der oben beschriebenen Operation kann die durch den lastseitigen Wärmetauscher 73 erzeugte Heizenergie beispielsweise verwendet werden, um den klimatisierten Raum zu kühlen.
In dem Kältemittelkreis 103, der von dem Bereich zwischen der Strömungsumschaltvorrichtung 72 und dem lastseitigen Wärmetauscher 73 abzweigt, wird das Kältemittel expandiert und im Druck herabgesetzt, indem es durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74c hindurchgeht, und es wird hierdurch in ein Kältemittel mit niedriger Temperatur umgewandelt, das durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt. Demgemäß wird von dem Heizelement 4 erzeugte Wärme durch die steuerkastenseitigen Platte 3 zu der leitungsseitigen Platte 2 übertragen und wird als ein Ergebnis des Wärmeaustauschs mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 zerstreut. Das Kältemittel, das Wärme mit dem Heizelement 4 auf der leitungsseitigen Platte 2 ausgetauscht hat, geht durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74b hindurch und tritt an der Position zwischen der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a und der Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d in den Kältemittelkreis 102 ein.
Die in 2 illustrierte Klimaanlage 1a, in der die Wärmetauscher und die Kühlvorrichtung in Reihe geschaltet sind, wird nun beschrieben. Gemäß 2 strömt in der Kühloperation das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 104 entlang der ausgezogenen Linien in der Strömungsumschaltvorrichtung 72. Der Kompressor 71 gibt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck aus, das durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 hindurchgeht und in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 strömt. Das Kältemittel, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in flüssiges Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck umgewandelt, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausströmt. Das flüssige Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausgeströmt ist, wird expandiert und im Druck reduziert, indem es durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a hindurchgeht, und strömt durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2. Das Kältemittel, das Wärme mit dem Heizelement 4 auf der leitungsseitigen Platte 2 ausgetauscht hat, geht durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74e hindurch. Dann wird das Kältemittel durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d expandiert und im Druck reduziert und wird hierdurch in Zweiphasen-Gas-/Flüssigkeits-Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 strömt. Das Kältemittel, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in gasförmiges Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausströmt. Das Kältemittel, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausgeströmt ist, geht durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 und den Akkumulator 76 hindurch und kehrt zu dem Kompressor 71 zurück.
Gemäß 2 strömt das Kältemittel in der Heizoperation entlang der gestrichelten Linien in der Strömungsumschaltvorrichtung 72 durch den Kältemittelkreis 104. Der Kompressor 71 gibt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck aus, das durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 hindurchgeht und in den lastseitigen Wärmetauscher 73 strömt. Das Kältemittel, das in den lastseitigen Wärmetauscher 73 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in flüssiges Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck umgewandelt, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausströmt. Das flüssige Kältemittel mit mittlerer Temperatur und hohem Druck, das aus dem lastseitigen Wärmetauscher 73 herausgeströmt ist, geht durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d hindurch. Dann wird das Kältemittel expandiert und im Druck herabgesetzt, indem es durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74e hindurchgeht, und strömt durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2. Das Kältemittel, das Wärme mit dem Heizelement 4 auf der leitungsseitigen Platte 2 ausgetauscht hat, wird durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a expandiert und im Druck herabgesetzt und wird hierdurch in Zweiphasen-Gas-/Flüssigkeits-Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 strömt. Das Kältemittel, das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Luft aus und wird hierdurch in gasförmiges Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck umgewandelt, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausströmt. Das Kältemittel, das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 herausgeströmt ist, geht durch die Strömungsumschaltvorrichtung 72 und den Akkumulator 76 hindurch und kehrt zu dem Kompressor 71 zurück.
Während der Kühloperation der Klimaanlage 1a wird das Kältemittel durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 75 kondensiert, und die Temperatur und die Strömungsrate von diesem werden durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74a so eingestellt, dass die Temperatur des Kältemittels, das durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt, niedriger als die Temperatur als die Temperatur des Heizelements 4 ist. Während der Heizoperation wird das Kältemittel durch den lastseitigen Wärmetauscher 73 kondensiert, und die Temperatur und die Strömungsrate von diesem werden beispielsweise durch die Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung 74d und 74e so eingestellt, dass die Temperatur des Kältemittels, das durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt, niedriger als die Temperatur des Heizelements 4 ist. Demgemäß wird durch das Heizelement 4 erzeugte Wärme durch die steuerkastenseitige Platte 3 zu der leitungsseitigen Platte 2 übertragen und wird als eine Folge des Wärmeaustauschs mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 zurückgewiesen.
Die Temperatur und die Strömungsrate des Kältemittels sowie der Zustand des Kältemittels werden nun als Parameter beschrieben, die das Kühlvermögen des Kältemittels beeinflussen. Das Kühlvermögen wird erhöht, wenn die Temperatur des Kältemittels, das in die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt, sinkt, und nimmt ab, wenn die Temperatur des Kältemittels steigt. Das Kühlvermögen wird erhöht, wenn die Strömungsrate des Kältemittels, das in die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt, zunimmt, und nimmt ab, wenn die Temperatur des Kältemittels abnimmt. Das Kühlvermögen nimmt zu, wenn die Flüssigkeitsmenge in dem Kältemittel, das in die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2 strömt, zunimmt, und nimmt ab, wenn die Gasmenge in dem Kältemittel zunimmt.
Die Temperatur und die Strömungsrate des Kältemittels variieren stark in Abhängigkeit von der Struktur des Kältemittelkreises. In dem in 1 illustrierten Kältekreislauf strömt das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 103, der von dem Kältemittelkreis 102 abzweigt, der der Hauptkältekreislauf der Klimaanlage 1 ist. Da das Leistungsvermögen der Klimaanlage 1 verschlechtert wird, wenn eine große Kältemittelmenge zu dem Kältemittelkreis 103 geliefert wird, ist die Strömungsrate des zu dem Kältemittelkreis 103 gelieferten Kältemittels begrenzt. Demgemäß strömt Kältemittel mit niedriger Temperatur mit niedriger Strömungsrate durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2. Demgegenüber strömt in dem in 2 illustrierten Kältekreislauf das gesamte Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck durch den Kältemittelkreis 104 der Klimaanlage 1a. Demgemäß strömt Kältemittel mit hoher Temperatur mit hoher Strömungsrate durch die Kältemittelleitung 43 auf der leitungsseitigen Platte 2.
Ein Verfahren zum Anbringen des Positionierungselements 6 für die Positionierung und Befestigung der leitungsseitigen Platte 2 wird nun beschrieben. Zuerst werden die Befestigungselemente 13 durch die Befestigungslöcher 13a und in die Befestigungselementlöcher 7, die in der leitungsseitigen Platte 2 gebildet sind, eingesetzt, um das Positionierungselement 6 an den Befestigungselementlöchern 7 anzubringen. Demgemäß werden die leitungsseitige Platte 2 und das Positionierungselement 6 aneinander befestigt, und es wird verhindert, dass sie voneinander getrennt werden, wenn der Steuerkasten 5 entfernt wird. Als Nächstes werden die gebogenen Bereiche 6b so positioniert, dass Fixierungsspielräume 24 zwischen den gebogenen Bereichen 6b und den Stützen 11 gewährleistet sind, die an dem Steuerkasten 5 an Positionen, die näher an der Arbeitsöffnung 19 sind, angeordnet sind. Dann werden die gebogenen Bereiche 6b und die Stützen 11 durch Verwendung der Befestigungselemente 12 aneinander befestigt.
19 illustriert auf das Positionierungselement in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung ausgeübte Kräfte. Das Verfahren zum Schätzen einer wirksamen Druckkraft Fp, die auf das Befestigungselement 12 ausgeübt wird, wird nun beschrieben. Wenn die gebogenen Bereiche 6b und die Stützen 11 durch Verwendung der Befestigungselemente 12 aneinander befestigt werden, wird eine Zugkraft Fs erzeugt, wie in 19 illustriert ist. Die Zugkraft Fs wird auf Bereiche ausgeübt, die durch jedes Befestigungselement 13 fixiert sind, und ist grundsätzlich in zwei Vektorkomponenten geteilt, da das Positionierungselement 6 an den Biegebereichen 54 gebogen ist. Hier wird die Vektorkomponente, die parallel zu den Oberflächen der leitungsseitigen Platte 2 und der steuerkastenseitigen Platte 3 ist, als unwirksame Druckkraft Fq bezeichnet, und die Vektorkomponente, die senkrecht zu den Oberflächen der leitungsseitigen Platte 2 und der steuerkastenseitigen Platte 3 ist, wird als wirksame Druckkraft Fp bezeichnet. Ein Winkel θ, der durch die beiden Kraftvektoren gebildet wird, wird als Winkel θ bezeichnet. Diese Parameter variieren in Abhängigkeit von der Biegeart, der Form und der Starrheit des Positionierungselements 6, um genau zu sein. Demgemäß wird hier ein einfachstes Beispiel diskutiert. Die wirksame Druckkraft Fp kann wie folgt ausgedrückt werden.
[Gleichung 1] $F p^{2} + F q^{2} = F s^{2}$

[Gleichung 2] $F p = \sqrt{F s^{2} - F q^{2}}$

[Gleichung 3] $F p = F s sin θ$
Wenn θ gleich 90 Grad ist, wird der folgenden mathematischen Gleichung genügt.
[Gleichung 4] $F p = F s$
Gleichung 2 zeigt, dass die wirksame Druckkraft Fp erhöht werden kann, um den thermischen Widerstand zu reduzieren, indem die unwirksame Druckkraft Fq verringert wird. Wenn die Festigkeit des Positionierungselements 6 erhöht wird, kann die Größe der gebogenen Bereiche herabgesetzt werden, um den Winkel θ zu erhöhen, so dass sich die wirksame Druckkraft Fp der Zugkraft Fs annähert, wie aus Gleichung 2 ersichtlich ist. Wenn θ gleich 90 Grad ist, ist Fp gleich Fs, und die auf die Befestigungselemente 12 ausgeübte Kraft kann wirksam verwendet werden, um einen Oberflächenkontakt zu erzielen.
20 illustriert Kräfte, die auf ein anderes Positionierungselement in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung ausgeübt werden. Gemäß 20 wird, um die Befestigungselemente 13 weiter in der Tiefenrichtung (Y-Achsenrichtung) zu positionieren, die leitungsseitige Platte 2 so gebildet, dass sie Vorsprungbereiche 2a enthält, die zu der hinteren Oberfläche des Gehäuses 80 hin vorstehen und die an dem Positionierungselement 6 fixiert sind, und so geformt ist, dass die leitungsseitige Platte 2 in der Tiefenrichtung dick ist. Unter einem strukturellen Gesichtspunkt kann der gebildete Winkel θ vergrößert werden durch Vergrößern des Abstands von den gebogenen Bereichen 6b zu den Befestigungselementen 13, wie in 20 illustriert ist, und die wirksame Druckkraft Fp kann entsprechend erhöht werden. In 20 ist die Form der leitungsseitigen Platte 2 geändert, um die Fixierungselemente 13 weiter in der Tiefenrichtung (Y-Achsenrichtung) zu positionieren. Jedoch besteht die grundsätzliche Anforderung darin, den Abstand von den gebogenen Bereichen 6b zu den Befestigungselementen 13 zu vergrößern. Daher kann die Form des Positionierungselements 6 stattdessen ohne Änderung der Form der leitungsseitigen Platte 2 geändert werden. Alternativ kann der Abstand von den gebogenen Bereichen 6b zu den Befestigungselementen 13 dadurch vergrößert werden, dass ein robustes Harz- oder Metallelement zwischen dem Positionierungselement 6 und der leitungsseitigen Platte 2 angeordnet wird.
21 illustriert ein Schraubenbefestigungs-Drehmoment und eine axiale Kraft, die auf eine Schraube ausgeübt werden, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Ein Beispiel für die Zugkraft Fs wird nun beschrieben. Die zum Erzeugen der Zugkraft Fs verwendeten Befestigungselemente 12 können beispielsweise metrische Schrauben sein. Um die Berechnung zu erleichtern, wird angenommen, dass M5-Schrauben verwendet werden. Jedoch sind die Befestigungselemente 12 nicht auf Schrauben beschränkt. Ein Befestigungsdrehmoment T [Nm], das auf eine Schraube ausgeübt wird, ist unterschiedlich in Abhängigkeit von der Größe der Schraube. Wenn der Durchmesser der Schraube zunimmt, nimmt das Befestigungsdrehmoment T zu, und die axiale Kraft Fj [N] nimmt auch entsprechend zu. Das Befestigungsdrehmoment T wird auch durch die Verarbeitungsgenauigkeit, beispielsweise die Rauigkeit der tragenden Oberfläche, beeinflusst. Die Beziehung zwischen dem Befestigungsdrehmoment T und der axialen Kraft Fj ist im Allgemeinen wie folgt.
[Gleichung 5] $T = k d F j$

[Gleichung 6] $F j = \frac{T}{k d}$
Hier ist k ein sogenannter Drehmomentkoeffizient, der im Allgemeinen auf einen Wert kleiner als 0,3 gesetzt ist, und d ist der Schraubendurchmesser (nomineller Durchmesser) [m]. Das Befestigungsdrehmoment T einer M5-Schraube beträgt etwa 3 Nm. Daher kann, wenn der Drehmomentkoeffizient k gleich 0,2 ist, die auf eine einzelne M5-Schraube ausgeübte axiale Kraft Fj beispielsweise als etwa 3000 [N] berechnet werden.
[Gleichung 7] $F j = \frac{R}{k d} = \frac{3 [N m]}{0.2 \times 0.005 [m]} = 3000 [N]$
Die Beziehung zwischen den Befestigungselementen 12 und dem den thermischen Widerstand herabsetzenden Element 16 zum Herabsetzen des thermischen Widerstands wird nun im Einzelnen beschrieben. Das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 kann beispielsweise Wärmeleitpaste oder ein wärmezerstreuendes Blatt sein, und die Beziehung zwischen Druck und thermischem Widerstand wird im Allgemeinen von dem Hersteller von diesen erhalten. Da Druck durch Kraft und Fläche bestimmt wird, kann der von den Schrauben auf die Oberfläche ausgeübte Druck durch die Kraft (axiale Kraft Fj x Anzahl von Befestigungselementen 12) und die Fläche des den thermischen Widerstand herabsetzenden Elements 16 bestimmt werden. Wenn der Druck bestimmt ist, kann der thermische Widerstand auf der Grundlage der Beziehung zwischen Druck und thermischem Widerstand geschätzt werden. Unter Berücksichtigung der Temperaturdifferenz zwischen dem Heizelement 4 und dem Kältemittel und thermischen Widerstandselementen, die zwischen dem Heizelement 4 und dem Kältemittel angeordnet sind (die Kältemittelleitung 43, Hartlötoberflächen, die leitungsseite Platte 2, die steuerkastenseitige Platte 3 und die den thermischen Widerstand herabsetzenden Elemente 16, 18 und 22), muss die Anzahl der Schrauben (Anzahl der Befestigungselemente 12) auf eine ausreichend große Anzahl gesetzt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind die gebogenen Bereiche 6b des Positionierungselements, die durch die Befestigungselemente 12 an dem Steuerkasten 5 befestigt sind, näher an dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens 5 positioniert. Somit kann, selbst wenn die Kühlvorrichtung bei einer Betrachtung von der Position der Bedienungsperson aus, die den Steuerkasten 5 ersetzt, hinter dem Steuerkasten 5 angeordnet ist, die Bedienungsperson leicht auf die Positionen zugreifen, an denen das Positionierungselement 6 an dem Steuerkasten 5 befestigt ist, und der Steuerkasten 5 kann leicht an der Kühlvorrichtung angebracht oder von dieser entfernt werden.
Die Außeneinheit 100 ist so strukturiert, dass die Ventilatoreinheit 33 in einem oberen Abschnitt der Außeneinheit 100 angeordnet ist, dass die Wärmeaustauscheinheit 38 unterhalb der Ventilatoreinheit 33 angeordnet ist, dass die Maschineneinheit 39 unterhalb der Wärmeaustauscheinheit 38 angeordnet ist und dass die Maschineneinheit 39 das zu kühlende Heizelement enthält. In diesem Fall wird, da die Ventilatoreinheit 33 im Allgemeinen zu dem Bereich oberhalb der Einheit hin bläst, Luft von dem Bereich um die Wärmeaustauscheinheit 38 herum angesaugt und bewirkt, dass diese aufwärts strömt. Daher tritt im Wesentlichen keine Luftströmung in der Maschineneinheit 39 auf. Da überschüssige Luft, die nicht zum Wärmeaustausch beiträgt, nicht angesaugt wird, kann der Wärmeaustausch-Wirkungsgrad der Klimaanlage erhöht werden. Zusätzlich kann verhindert werden, dass Staub, Schmutz und Schnee zusammen mit Luft angesaugt werden, und die Qualität kann demgemäß verbessert werden.
Ausführungsbeispiel 2
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Positionierungselements, das verwendet wird, um eine Kühlvorrichtung an einem Steuerkasten in einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung anzubringen. 23 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine Befestigungsstruktur zum Anbringen der Kühlvorrichtung an dem in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung installierten Steuerkasten. Komponenten mit den gleichen Konfigurationen wie denjenigen der in den 1 bis 21 illustrierten Klimaanlage sind mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet, und eine Beschreibung von diesen wird weggelassen. In der Klimaanlage 1 nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung ist, wie in 3 illustriert ist, kein Arbeitsraum auf jeder von der linken und der rechten Seite (Seiten in der X-Achsenrichtung) des Steuerkastens 5 von der Arbeitsöffnung 19 aus betrachtet vorgesehen. Daher werden die Befestigungselemente 12 von der Arbeitsöffnung 19 aus sowohl auf der linken als auch der rechten Seite des Steuerkastens 5 befestigt, um die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 zuverlässig an einer Position, die näher an dem vorderen Bereich 5a des Steuerkastens 5 ist, in Kontakt miteinander zu bringen, selbst wenn kein Arbeitsraum vorhanden ist, in den die Bedienungsperson ihre Hände einführen kann. In der Klimaanlage 1 nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass ein Arbeitsraum auf einer von der linken und der rechten Seite (Seiten in der X-Achsenrichtung) des Steuerkastens 31 vorgesehen ist und dass die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 durch Befestigung auf nur einer Seite zuverlässig in Kontakt gebracht werden können. Eine derartige Struktur wird nun mit Bezug auf die 3 bis 7, 22 und 23 beschrieben.
Es werden nur die Unterschiede des Ausführungsbeispiels 2 der vorliegenden Erfindung gegenüber der Klimaanlage 1 beschrieben. Der Steuerkasten 31 hat die Form eines rechteckigen Quaders. Ein vorderer Bereich 31a des Steuerkastens 31 ist näher zu der Arbeitsöffnung 19 hin in dem Gehäuse 80 positioniert, und ein hinterer Bereich 31d des Steuerkastens 31 ist näher zu dem hinteren Paneel 32c des Gehäuses 80 hin positioniert. Ein rechter Wandbereich 31b des Steuerkastens 31 ist näher zu dem rechten Paneel 32a des Gehäuses 80 hin positioniert, und ein linker Wandbereich 31c des Steuerkastens 31 ist näher zu dem linken Paneel 32b des Gehäuses 80 hin positioniert. Die untere Oberfläche des Steuerkastens 31 ist auf dem unteren Paneel 28 angeordnet, und die obere Oberfläche des Steuerkastens 31 ist näher zu der oberen Innenfläche der Maschineneinheit 39 hin positioniert. Eine Stütze 11 ist auf dem rechten Wandbereich 31b an einer Position näher zu dem vorderen Bereich 31a des Steuerkastens 31 hin angeordnet. Ähnlich dem Steuerkasten 5 kann der Steuerkasten 31 andere Formen haben. Die leitungsseitige Platte 2 ist hinter dem hinteren Bereich 31d des Steuerkastens 31 angeordnet. Der Steuerkasten 31 ist durch die steuerkastenseitige Platte 3 thermisch mit der leitungsseitigen Platte 2 verbunden. Wie in 23 illustriert ist, hat der hintere Bereich 31d (Y2-Seitenbereich) des Steuerkastens 31 eine Steuerkastenöffnung 31h, die ermöglicht, dass das Heizelement 4 in Kontakt mit der steuerkastenseitigen Platte 3 ist. Es ist nicht wesentlich, dass die Steuerkastenöffnung 31h gebildet ist, und der hintere Bereich 31d des Steuerkastens 31 kann zwischen dem Heizelement 4 und der steuerkastenseitigen Platte 3 angeordnet sein.
Das Positionierungselement 6 enthält einen Seitenwandbereich 6e, der teilweise oder vollständig den linken Wandbereich 31c des Steuerkastens 31 bedeckt, um den herum der Arbeitsraum angeordnet ist. Der Seitenwandbereich 6e hat keinen Armbereich 6a oder gebogenen Bereich 6b, und er hat ein Seitenwand-Befestigungselement-Loch 20, das verwendet wird, um den Seitenwandbereich 6e an dem linken Wandbereich 31c des Steuerkastens 31 zu befestigen. Obgleich ein einziges Seitenwand-Befestigungselement-Loch 20 in einem oberen Abschnitt des Seitenwandbereichs 6e in 22 gebildet ist, sind die Anzahl und die Positionen der Seitenwand-BefestigungselementLöcher 20 nicht beschränkt und können unter Berücksichtigung beispielsweise des Materials und der Festigkeit bestimmt werden. Gemäß 23 kann ein Seitenwandbefestigungselement 300 in dem Seitenwand-Befestigungselement-Loch 20 befestigt werden, da ein Arbeitsraum auf der bei Betrachtung von der Arbeitsöffnung 19 aus linken Seite vorgesehen ist. Ähnlich der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung hat ein rechter Armbereich 6a einen gebogenen Bereich 6b an einer Position, die näher an der Arbeitsöffnung 19 ist. Die leitungsseitige Platte 2 und die steuerkastenseitige Platte 3 können zuverlässig in Kontakt miteinander gebracht werden durch Befestigen des gebogenen Bereichs 6b an der auf dem rechten Wandbereich 31b angeordneten Stütze 11 mittels eines Befestigungselements 12. Obgleich der Armbereich 6a in 22 nur auf der rechten Seite angeordnet ist, ist auch eine Struktur möglich, bei der abhängig von der Position des Arbeitsraums der Seitenwandbereich 6e auf der rechten Seite angeordnet ist und der Armbereich 6a auf der linken Seite angeordnet ist.
Das Positionierungselement 6 kann auf der Seite, auf der der Seitenwandbereich 6e angeordnet ist, der keinen Armbereich 6a hat, zuerst an dem Steuerkasten 31 befestigt werden und dann auf der Seite, auf der der Armbereich 6a angeordnet ist. In einem derartigen Fall kann eine Versetzung zwischen den Löchern für das Seitenwand-Befestigungselement 300 vermieden werden.
Da das Positionierungselement 6 den Armbereich 6a nur auf einer Seite enthalten kann, wenn ein Arbeitsraum vorhanden ist, können die Materialkosten für einen Bereich des Positionierungselements 6 auf der Seite, auf der der Arbeitsraum vorgesehen ist, verringert werden. Demgemäß können die Gesamtkosten herabgesetzt werden. Zusätzlich kann, selbst wenn die Kühlvorrichtung bei einer Betrachtung von der Position der Bedienungsperson aus, die den Steuerkasten 31 ersetzt, hinter dem Steuerkasten 31 angeordnet ist, die Bedienungsperson leicht auf die Positionen zugreifen, an denen das Positionierungselement 6 an dem Steuerkasten 31 befestigt ist, und der Steuerkasten 31 kann leicht an der Kühlvorrichtung angebracht oder von dieser entfernt werden.
Ausführungsbeispiel 3
24 illustriert die Erdungswirkung einer Metallplatte, die ein Positionierungselement in einer Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung bildet. Wenn das Positionierungselement 6 aus einem Metall besteht, können Strahlungsstörungen, die durch die Kältemittelleitung 43 übertragen und von der als eine Antenne dienenden Kältemittelleitung 43 abgestrahlt werden, verringert werden. 24 illustriert den Pfad der Störungen. Da die Wärmezurückweisungselemente, wie das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 16 und das den thermischen Widerstand herabsetzende Element 18, isolierende Elemente sind, besteht die Gefahr, dass ein Kondensator 64 und ein Kondensator 69 gebildet werden. Hochfrequenzstörungen, die durch den Kondensator 64 und den Kondensator 69 erzeugt werden, werden zu der Kältemittelleitung 43 gesendet, die eine niedrige Impedanz hat.
Demgemäß kann ein Erdungsdraht verwendet werden, um die leitungsseitige Platte 2 zu erden. Wenn jedoch das Positionierungselement 6 aus einem Metall gebildet ist, kann die leitungsseitige Platte 2 durch den Steuerkasten 5 oder 31 elektrisch geerdet werden, indem die gebogenen Bereiche 6b an den Stützen 11 befestigt werden. Alternativ kann das Positionierungselement 6 durch die Fixierungsbeinbereiche 6c des Positionierungselements 6 geerdet werden. In einem derartigen Fall werden die Störungen zu der Kältemittelleitung 43 übertragen, und die Strahlungsstörungen können demgemäß herabgesetzt werden. Somit ist es bei der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, ein zusätzliches Störungsherabsetzungselement zu verwenden, und die Kosten können reduziert werden. Zusätzlich kann der Steuerkasten 5 oder 31 leicht an der Kühlvorrichtung angebracht oder von dieser entfernt werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 3 beschränkt. Beispielsweise ist, obgleich die Außeneinheit 100, die in der Klimaanlage nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung enthalten ist, eine sogenannte Aufwärtsströmungs-Außeneinheit ist, die Luft durch eine seitliche Oberfläche des Gehäuses 80 ansaugt und die Luft durch den Luftauslass 29 auf der oberen Seite des Gehäuses 80 herausbläst, die vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zusätzlich kann, obgleich eine Außeneinheit einer Klimaanlage oben als ein Beispiel erläutert wurde, die Kühlvorrichtung auch in jeder beliebigen anderen Vorrichtung verwendet werden, die einen Kältekreislauf enthält, in welchem ein Kältemittel verwendet wird, wie eine Kältevorrichtung oder eine Inneneinheit.
Bezugszeichenliste

1: Klimaanlage
1a: Klimaanlage
2: leitungsseitige Platte
2a: Vorsprungbereich
3: steuerkastenseitige Platte
4: Heizelement
5: Steuerkasten
5a: vorderer Bereich
5b: rechter Wandbereich
5c: linker Wandbereich
5d: hinterer Bereich
5h: Steuerkastenöffnung
6: Positionierungselement
6a: Armbereich
6b: gebogener Bereich
6c: Fixierungsbeinbereich
6d: Körperbereich
6e: Seitenwandbereich
7: Befestigungselementloch
8: Befestigungselementloch
10: Befestigungselementloch
11: Stütze
11a: Befestigungselementloch
12: Befestigungselement
13: Befestigungselement
13a: Befestigungsloch
14: Befestigungselement
15: Kontaktfläche
16: den thermischen Widerstand herabsetzendes Element
18: den thermischen Widerstand herabsetzendes Element
19: Arbeitsöffnung
20: Seitenwand-Fixierungselement-Loch
21: Wärmeisolierungselement
22: den thermischen Widerstand herabsetzendes Element
24: Fixierungsspielraum
25: vorderes Paneel
26: Rippenschutz
27: Ventilatorschutz
28: unteres Paneel
29: Luftauslass
30: Ventilator
31: Steuerkasten
31a: vorderer Bereich
31b: rechter Wandbereich
31c: linker Wandbereich
31d: hinterer Bereich
31h: Steuerkastenöffnung
32a: rechtes Paneel
32b: linkes Paneel
32c: hinteres Paneel
33: Ventilatoreinheit
34: Ventilatormotor
35: Wärmetauscherrippe
38: Wärmeaustauscheinheit
39: Maschineneinheit
43: Kältemittelleitung
43a: Aluminiumleitung
43c: Kupferleitung
54: gebogener Bereich
61: SUS-Leitung
64: Kondensator
69: Kondensator
71: Kompressor
72: Strömungsumschaltvorrichtung
73: lastseitiger Wärmetauscher
74a: Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung
74b: Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung
74c: Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung
74d: Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung
74e: Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung
75: wärmequellenseitiger Wärmetauscher
76: Akkumulator
80: Gehäuse
91: Leitungsnut
94: Heizelement-Befestigungsloch
95: Heizelement-Befestigungsloch
100: Außeneinheit
101: Inneneinheit
102: Kältemittelkreis
103: Kältemittelkreis
104: Kältemittelkreis
110: Ausschnitt
111: Schraubenloch
112: Schraube
113: Schraubenkontaktbereich
115: Klebeelement
116: Hakenloch
117: Hakenelement
118: gebogener Bereich
200: Befestigungselement
300: Seitenwand-Befestigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 210169393 [0003]
JP 4471023 [0003]

Claims

Klimaanlage, enthaltend einen Kältekreislauf, in welchem ein Kompressor, ein wärmequellenseitiger Wärmetauscher, eine Kältemittelströmungs-Steuervorrichtung und ein lastseitiger Wärmetauscher verbunden sind, welche Klimaanlage aufweist: eine Kältemittelleitung, durch die Kältemittel, das durch den Kältekreislauf strömt, hindurchgeht; eine leitungsseitige Platte, die thermisch mit der Kältemittelleitung verbunden ist; einen Steuerkasten, der thermisch mit der leitungsseitigen Platte verbunden ist und eine elektrische Komponente enthält, die ein Heizelement einschließt; ein Gehäuse einer Außeneinheit, welches Gehäuse die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten enthält; ein Positionierungselement, das die leitungsseitige Platte und den Steuerkasten aneinander befestigt; und ein Befestigungselement, das den Steuerkasten und das Positionierungselement aneinander befestigt; wobei zumindest eine Seitenfläche des Gehäuses eine Arbeitsöffnung hat, wobei ein vorderer Bereich des Steuerkastens näher zu der Arbeitsöffnung in dem Gehäuse hin positioniert ist und ein hinterer Bereich des Steuerkastens näher zu einer hinteren Oberfläche des Gehäuses hin positioniert ist, wobei die hintere Oberfläche der Seitenfläche mit der Arbeitsöffnung zugewandt ist, wobei die leitungsseitige Platte zwischen dem Steuerkasten und dem Positionierungselement an dem hinteren Bereich des Steuerkastens angeordnet ist und wobei ein gebogener Bereich des Positionierungselements, das durch das Befestigungselement an dem Steuerkasten befestigt ist, näher zu dem vorderen Bereich des Steuerkastens hin positioniert ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, bei der das Positionierungselement enthält: einen Körperbereich, an dem die leitungsseitige Platte befestigt ist, und zumindest einen Armbereich, der den Körperbereich mit dem gebogenen Bereich verbindet.
Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend eine steuerkastenseitige Platte, die an dem Steuerkasten befestigt und thermisch mit der leitungsseitigen Platte verbunden ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Steuerkasten enthält: eine Stütze, die an dem gebogenen Bereich befestigt ist, wobei die Stütze auf einem Seitenwandbereich an einer Position, die näher an dem vorderen Bereich ist, angeordnet ist und der Seitenwandbereich den vorderen Bereich und den hinteren Bereich miteinander verbindet.
Klimaanlage nach Anspruch 4, bei der der gebogene Bereich und die Stütze so aneinander befestigt sind, dass die leitungsseitige Platte durch den Steuerkasten elektrisch geerdet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die leitungsseitige Platte einen Vorsprungbereich enthält, der zu der hinteren Oberfläche des Gehäuses vorsteht und an dem Positionierungselement befestigt ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Kältemittelleitung eine Aluminiumleitung und eine Kupferleitung enthält und wobei die Aluminiumleitung und die Kupferleitung so angeordnet sind, dass sich die Aluminiumleitung in der Richtung der Schwerkraft oberhalb der Kupferleitung befindet.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ein Bereich der Kältemittelleitung, der in Kontakt mit der leitungsseitigen Platte ist, eine Aluminiumleitung ist.