DE112015000146T5

DE112015000146T5 - Verdampfer

Info

Publication number: DE112015000146T5
Application number: DE112015000146.8T
Authority: DE
Inventors: Duck Ho Lee
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: CN105593617A; DE112015000146B4; US9919584B2; CN105593617B; US20170158027A1; KR102224130B1; KR20160026750A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer (1000), und insbesondere einen Verdampfer (1000), bei dem Kühlmittel durch einen Achtfach-Durchfluss gleichförmig in jeden Bereich, von einem ersten Bereich (A1) bis zu einem achten Bereich (A8), verteilt wird, um Temperaturschwankungen zu verringern und die Wärmeaustauschwirkung zur Außenluft zu maximieren, und wobei Luft mit einer gleichförmigen Temperaturverteilung zur linken und zur rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, um den Komfort für die Fahrgäste aufrechtzuerhalten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer und insbesondere einen Verdampfer, in dem Kühlmittel durch einen Achtfach-Durchfluss in jeden Bereich von einem ersten Bereich in einen achten Bereich gleichförmig verteilt wird, um Temperaturschwankungen zu verringern und die Wärmeaustauschleistung zur Außenluft zu maximieren, und wobei Luft mit einer gleichförmigen Temperaturverteilung zur linken und rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, um den Komfort für die Fahrgäste aufrechtzuerhalten.
Stand der Technik
In der Automobilindustrie wurden in jüngster Zeit Forschung und Entwicklung zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz durchgeführt, entsprechend einer Steigerung der globalen Bedeutung mit Hinblick auf Umwelt und Energie. Ferner wurden zur Erfüllung verschiedener Benutzeranforderungen beständig Forschung und Entwicklung sowohl im Hinblick auf leichte, kompakte und multifunktionale Fahrzeuge durchgeführt, als auch im Hinblick auf Verdampfer, die eine verbesserte Wärmeleistung bei einer kompakten Struktur aufweisen.
Der Verdampfer ist eine Komponente eines Klimaanlagensystems, in der die Luft, die mittels eines Luftgebläses eingebracht wird, durch Wärmeaustausch gekühlt wird, während ein flüssiges Wärmeaustauschmittel in eine Gasphase umgewandelt wird, so dass die gekühlte Luft dem Innenbereich eines Fahrzeugs zugeführt wird.
1 zeigt einen Verdampfer gemäß dem Stand der Technik, und die 2 bis 4 zeigen schematisch den Kühlmittelfluss im Verdampfer der 1, Ergebnisse zur Temperaturinterpretation für die zweite Leitung des Verdampfers und Resultate zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation derselben.
Der Verdampfer 80 aus dem Stand der Technik weist auf, wie es in 1 und 2 gezeigt ist: einen ersten Kopftank 10 und einen zweiten Kopftank 20, wobei jeder derselben im Innern durch eine Teilungswand 70 in eine erste Leitung und eine zweite Leitung unterteilt ist, und die in einem bestimmten Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind; ein Einlassrohr 30 und ein Auslassrohr 40, die an einer Seite des ersten Kopftanks 10 ausgebildet sind; eine Trennwand 50, die im Innern des ersten Kopftanks 10 oder des zweiten Kopftanks 20 vorgesehen ist, um den Kühlmittelfluss zu steuern; und einen Kernteil 60, der mehrere Röhren 61, deren Enden jeweils an dem ersten Kopftank 10 und dem zweiten Kopftank 20 befestigt sind, und mehrere Lamellen 62 aufweist, die zwischen den Röhren 61 vorgesehen sind.
Das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr 30 in die erste Leitung eingebracht wird, tritt nacheinander durch: einen ersten Bereich A1, der sich (von oben nach unten) in der Längsrichtung durch die Röhren 61 vom ersten Kopftank 10 zum zweiten Kopftank 20 erstreckt; einen zweiten Bereich A2, der sich (von unten nach oben) durch andere Röhren 61 zum ersten Kopftank 1 erstreckt; einen dritten Bereich A3, der sich (von oben nach unten) durch wieder andere Röhren 61 zum zweiten Kopftank 20 erstreckt; einen vierten Bereich A4, der sich (von unten nach oben) durch einen Kommunikationsteil (nicht gezeigt, wobei ein bestimmter Bereich der Teilungswand im zweiten Kopftank 20 hohl ausgebildet ist) zur zweiten Leitung erstreckt und sich dann zum ersten Kopftank 10 erstreckt; einen fünften Bereich A5, der sich (von oben nach unten) wiederrum durch andere Röhren 61 zum zweiten Kopftank 20 erstreckt; und einen sechsten Bereich A6, der sich (von unten nach oben) wiederrum durch andere Röhren 61 zum ersten Kopftank 10 erstreckt, und wobei dieses danach durch das Auslassrohr 40 abgegeben wird.
Allerdings konzentriert sich das Kühlmittel, wie es in 3 und 4 gezeigt ist, gemäß dem Verdampfer aus dem Stand der Technik in den Bereichen benachbart zum Einlassrohr und Auslassrohr. Insbesondere ist es wahrscheinlich, dass die zweite Leitung, die mit dem Auslassrohr vorgesehen ist, einen Bereich aufweist, in dem der Kühlmittelfluss durch die Konzentration des Kühlmittels, aufgrund der Trägheit desselben schwach ist, und somit erhöht sich die Temperatur in diesem Bereich. 4 zeigt Bereiche einer bestimmten oder höheren Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch schräge Linien. Insbesondere weist der oben beschriebene Verdampfer Bereiche relativ hoher Temperatur im Bereich von 8 bis 10°C auf, wobei die Temperaturdifferenz zwischen dem vierten Bereich und dem sechsten Bereich am größten ist, bis zu 8°C maximal. Ferner gibt es ausgedehnte Bereiche, in denen die Geschwindigkeit kleiner als die bestimmte Geschwindigkeit ist. Wenn die Kühlmittelverteilung in dem Verdampfer wie oben beschrieben ungleichförmig ist, verringert sich die Wärmeleistung des Verdampfers, und somit wird bei der Luft, die zur linken und rechten Seite in den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, eine Temperaturdifferenz erzeugt, wodurch sich der Komfort bezüglich der Temperatur für den Benutzer verringert. Die oben beschriebenen Probleme werden noch schwerwiegender, wenn sich die Kühlmittelmenge im Verdampfer verringert und somit die Strömungsrate desselben niedrig wird.
Dokument aus dem Stand der Technik
Patentdokument
Koreanisches Patent Nr. 10-1130038 (Titel der Erfindung: Fahrzeug-HVAC-System, das einen röhren-/lamellenartigen Sechsfach-Durchflussverdampfer verwendet, unter Verwendung eines Kühlmittels, das HFO-1234yf enthält, veröffentlicht am 20. Dezember 2010).
Offenbarung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung wurde somit getätigt, um die oben dargelegten Probleme, die im Stand der Technik auftauchen, zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verdampfer bereitzustellen, der einen Achtfach-Durchfluss von einem ersten Bereich in einen achten Bereich aufweist, um Kühlmittel gleichförmig in die entsprechenden Bereiche zu verteilen, wodurch Temperaturschwankungen verringert werden und die Wärmeaustauschleistung zur Außenluft verbessert wird, wobei Luft mit einer gleichförmigen Temperaturverteilung zur linken und rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, wodurch der Komfort für die Fahrgäste aufrechterhalten wird.
Technische Lösung
Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung einen Verdampfer bereit, der aufweist: einen ersten Kopftank und einen zweiten Kopftank, wobei jeder derselben im Innern durch eine Teilungswand in eine erste Leitung und eine zweite Leitung unterteilt ist, und wobei diese in einem bestimmten Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind; Trennwände, die im Innern des ersten Tanks und des zweiten Tanks vorgesehen sind, um den Kühlmittelfluss zu steuern; und einen Kernteil, der mehrere Röhren, wobei deren beide Enden entsprechend an der ersten Leitung und der zweiten Leitung des ersten Kopftanks und des zweiten Kopftanks befestigt sind, und Lamellen aufweist, die zwischen den Röhren vorgesehen sind, wobei die Röhren vier oder mehr Bereiche aufweisen, die bezüglich der ersten Leitung und der zweiten Leitung vorgesehen sind, zur Bewegung vom ersten Kopftank zum zweiten Kopftank oder vom zweiten Kopftank zum ersten Kopftank.
Hierin weist der Verdampfer ein Einlassrohr, das mit der ersten Leitung kommuniziert, und ein Auslassrohr, das mit der zweiten Leitung kommuniziert, auf, wobei beide an einer Seite des ersten Kopftanks parallel zueinander vorgesehen sind, und wobei das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr in die erste Leitung der Röhren eingebracht wird, nacheinander durch einen ersten Bereich zur Bewegung vom ersten Kopftank zum zweiten Kopftank, einen zweiten Bereich zur Bewegung vom zweiten Kopftank zum ersten Kopftank, einen dritten Bereich zur Bewegung vom ersten Kopftank zum zweiten Kopftank und einen vierten Bereich zur Bewegung vom zweiten Kopftank zum ersten Kopftank tritt, so dass sich dieses zur zweiten Leitung bewegt, und nacheinander durch einen fünften Bereich zur Bewegung vom ersten Kopftank zum zweiten Kopftank, einen sechsten Bereich zur Bewegung vom zweiten Kopftank zum ersten Kopftank, einen siebenten Bereich zur Bewegung vom ersten Kopftank zum zweiten Kopftank und einen achten Bereich zur Bewegung vom zweiten Kopftank zum ersten Kopftank tritt, um durch das Auslassrohr abgegeben zu werden.
Das heißt, der Verdampfer gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Achtfach-Durchfluss auf, vom ersten Bereich zum achten Bereich, um das Kühlmittel an alle Bereich gleichförmig zu verteilen, wodurch Temperaturschwankungen verringert werden. Folglich ist es gemäß dem Verdampfer der vorliegenden Erfindung möglich, die Wärmeaustauschleistung zur Außenluft zu maximieren. Ferner kann die Luft, die zur linken und rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, eine gleichförmige Temperaturverteilung aufweisen, wodurch der Komfort für die Fahrgäste aufrechterhalten wird.
Ferner weist der Verdampfer die mehreren Röhren, deren Strömungswege jeweils denselben Strömungswegquerschnittsbereich und dieselbe Gesamtumfangslänge aufweisen, und die einen hydraulischen Durchmesser im Bereich von 1,0 bis 2,8 mm aufweisen, und den Kernteil auf, dessen Breite 150 bis 300 mm beträgt. Folglich weist der Verdampfer der vorliegenden Erfindung Vorteile darin auf, dass die Wärmeleistung verbessert wird, während Temperaturschwankungen verringert werden.
Ferner ist die Anzahl der Röhren, die den ersten Bereich ausbilden, und die Anzahl der Röhren, die den achten Bereich ausbilden, gleich, ist die Anzahl der Röhren, die den zweiten Bereich ausbilden, und die Anzahl der Röhren, die den siebenten Bereich ausbilden, gleich, ist die Anzahl der Röhren, die den dritten Bereich ausbilden, und die Anzahl der Röhren, die den sechsten Bereich ausbilden, gleich und ist die Anzahl der Röhren, die den vierten Bereich ausbilden, und die Anzahl der Röhren, die den fünften Bereich ausbilden, gleich, wobei die Trennwände an denselben Positionen angeordnet sind, so dass diese in der Breitenrichtung symmetrisch zueinander vorgesehen sind, wodurch das Herstellungsverfahren vereinfacht werden kann.
Ferner weisen der erste Kopftank und der zweite Kopftank jeweils dieselbe Anzahl von Trennwänden auf, die in der ersten Leitung und der zweiten Leitung angeordnet sind, wobei die Trennwände, die in der ersten Leitung und der zweiten Leitung des ersten Kopftanks und des zweiten Kopftanks angeordnet sind, in der Längsrichtung entsprechend dieselben Positionen aufweisen, wodurch die Herstellbarkeit weiter verbessert wird.
Hierin weist der Verdampfer dieselbe Anzahl von Röhren auf, welche die gegenüberliegenden Bereiche der ersten Leitung und der zweiten Leitung ausbilden, wobei es möglich ist, den Verdampfer auf eine solche Weise auszubilden, dass die Anzahl der Röhren des achten Bereichs kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren des siebenten Bereichs ist und die Anzahl der Röhren des siebenten Bereichs kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren des sechsten Bereichs ist. In anderen Worten ist gemäß dem Verdampfer der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Röhren, die einen Bereich ausbilden, der benachbart zu einem Auslass ist, kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren, die benachbarte Bereiche ausbilden, so dass eine Konzentration des Kühlmittels im Bereich benachbart zum Auslass unterbunden werden kann.
Vorteilhafte Wirkungen
Der Verdampfer gemäß der vorliegenden Erfindung weist somit vom ersten Bereich zum achten Bereich einen Achtfach-Durchfluss auf, um Kühlmittel gleichförmig in jeden der Bereiche zu verteilen, wodurch Temperaturschwankungen verringert werden und die Wärmeaustauschleistung zur Außenluft maximiert wird, und wobei ferner ein Vorteil darin liegt, dass die Luft, die zur rechten und linken Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, eine gleichförmige Temperaturverteilung aufweist, wodurch der Komfort für die Fahrgäste aufrechterhalten wird.
Beschreibung der Zeichnungen
1 und 2 sind eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verdampfers aus dem Stand der Technik und eine schematische Ansicht zur Darstellung des Kühlmittelflusses.
3 ist ein Graph zur Temperaturinterpretation für die Seite der zweiten Leitung des Verdampfers, der in 1 und 2 gezeigt ist.
4 ist ein Graph zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation für den Verdampfer, der in 1 und 2 gezeigt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verdampfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 und 7 sind Ansichten zur Darstellung der Kühlmittelflüsse des Verdampfers, der in 5 dargestellt ist.
8 ist eine Vorderansicht, die den in 5 gezeigten Verdampfer darstellt.
9 ist eine Ansicht zur detaillierten Darstellung der Formen der Röhren und Lamellen des Verdampfers, der in 5 gezeigt ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Verdampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Graph zur Temperaturinterpretation der Seite der zweiten Leitung des Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Graph zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation des Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehungen zwischen dem hydraulischen Durchmesser der Röhren und einer maximalen Temperaturdifferenz und der Wärmeleistung, und
14 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehungen zwischen einer Kernteilbreite und der Wärmeleistung.
Bezugszeichenliste

1000: Verdampfer
100: Erster Kopftank
200: Zweiter Kopftank
300: Einlassrohr
400: Auslassrohr
500: Kernteil
510: Röhren
520: Lamellen
530: Seitenplatte
600: Trennwände
WKern: Breite des Kernteils
A1: Erster Bereich
A2: Zweiter Bereich
A3: Dritter Bereich
A4: Vierter Bereich
A5: Fünfter Bereich
A6: Sechster Bereich
A7: Siebenter Bereich
A8: Achter Bereich
St: Strömungswegquerschnittsbereich der Röhre
Lt: Gesamtumfangslänge des Strömungswegs der Röhren

Wege zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden wird ein Verdampfer, der die oben dargelegten Merkmale gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufweist, im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
5 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verdampfers 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 6 und 7 sind Ansichten zur Darstellung der Kühlmittelflüsse des Verdampfers 1000, der in 5 dargestellt ist, 8 ist eine Vorderansicht, die den Verdampfer 1000, der in 5 gezeigt ist, darstellt, 9 ist eine Ansicht zur detaillierten Darstellung der Formen der Röhren 510 und Lamellen 520 des Verdampfers 1000, der in 5 gezeigt ist, 10 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verdampfers 1000 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 11 ist ein Graph zur Temperaturinterpretation für die Seite der zweiten Leitung des Verdampfers 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung, 12 ist ein Graph zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation für den Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung, 13 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehungen zwischen dem hydraulischen Durchmesser der Röhren 510 und einer maximalen Temperaturdifferenz und der Wärmeleistung, und 14 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehungen zwischen einer Kernteilbreite WKern und der Wärmeleistung.
Der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen ersten Kopftank 100, einen zweiten Kopftank 200, Trennwände 600 und einen Kernteil 500 auf.
Der erste Kopftank 100 und der zweiten Kopftank 200 sind in einer bestimmten Entfernung beabstandet voneinander vorgesehen, wobei das Innere sowohl des ersten Kopftanks 100 als auch des zweiten Kopftanks 200 mittels einer Teilungswand in eine erste Leitung und eine zweite Leitung unterteilt sind und der erste Kopftank 100 und der zweiten Kopftank 200 mit einem Einlassrohr 300, durch das Kühlmittel eingebracht wird, und ein Auslassrohr 400 verbunden sind. Die erste Leitung ist mit dem Einlassrohr 300 verbunden, so dass das Kühlmittel durch das Einlassrohr 300 eingebracht werden kann, und die zweite Leitung ist mit dem Auslassrohr 400 verbunden, so dass das Kühlmittel durch das Auslassrohr 400 abgegeben werden kann. Das Einlassrohr 300 und das Auslassrohr 400 sind jeweils in der Form eines Rohrs ausgebildet, so dass diese mit einer Seite des ersten Kopftanks 100 parallel zueinander verbunden sind (vgl. 10), und wobei diese in der Form eines ”C”-artigen Krümmers ausgebildet sein können (vgl. 5 bis 8). Zur Erläuterung des Einlassrohrs 300 und des Auslassrohrs 400, die in der Form eines ”C”-artigen Krümmers ausgebildet sind, kommuniziert das Einlassrohr 300 mit der ersten Leitung und erstreckt sich in der Richtung nach unten und dann in der Breitenrichtung, indem dieses gebogen ist, und das Auslassrohr 400 kommuniziert mit der zweiten Leitung und erstreckt sich in der Breitenrichtung. Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet die Form des ”C”-artigen Krümmers, dass das Einlassrohr 300 und das Auslassrohr 400 insgesamt in der Form eines ”C” vorgesehen sind, wenn der Verdampfer 1000 von einer Seite des ersten Kopftanks 100 betrachtet wird, wobei die Krümmerstruktur zur Ausbildung des Einlassrohrs 300 und des Auslassrohrs 400 ein erstes Element (dieses weist kein Bezugszeichen auf), das direkt mit dem ersten Kopftank 100 gekoppelt ist, und ein zweites Element (dieses weist kein Bezugszeichen auf) aufweisen kann, das mit dem ersten Element gekoppelt ist, um darin einen Kühlmittelströmungsraum auszubilden. Ferner zeigen die 5 bis 8 ein Beispiel, in dem das Einlassrohr 300 und das Auslassrohr 400 sich in der Breitenrichtung erstrecken, das heißt, in den Zeichnungen zur Vorderseite, wo die zweite Leitung angeordnet ist.
Mit Bezug auf 5 bis 8 und 10 sind der erste Kopftank 100 und der zweite Kopftank 200 in der Höhenrichtung voneinander beabstandet, wobei der erste Kopftank 100 auf eine Weise an der oberen Seite angeordnet ist, dass die erste Leitung an der Rückseite ausgebildet ist und die zweite Leitung an der Vorderseite ausgebildet ist. Wenngleich 5 bis 8 und 10 zeigen, dass das Einlassrohr 300 und das Auslassrohr 400 an der linken Seite angeordnet sind, ist der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern der erste Kopftank 100 und der zweite Kopftank 200 können entlang der vertikalen Richtung entgegengesetzt angeordnet sein oder in den Links- und Rechtsrichtungen voneinander beabstandet sein. Ferner können die Positionen der ersten Leitung und der zweiten Leitung auf gleiche Weise abgeändert werden.
Die Trennwände 600 sind Mittel, die im Innern des ersten Kopftanks 100 und des zweiten Kopftanks 200 vorgesehen sind, um den Kühlmittelfluss zu steuern, und diese sind in der Form einer Platte zum Blockieren des Kühlmittels in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 und des zweiten Kopftanks 200 ausgebildet, wobei die Anzahl der Röhren 510 zum Ausbilden des ersten Bereichs A1 bis achten Bereichs A8 durch Beeinflussen der Positionen der Trennwände 600 eingestellt werden können.
Der Kernteil 500 weist die Röhren 510 und Lamellen 520 auf und kann ferner Seitenplatten an beiden Seiten aufweisen, um die Röhren 510 und die Lamellen 520 zu unterstützen.
Die Röhren 510 sind an der ersten Leitung und der zweiten Leitung, ausgebildet vom ersten Kopftank 100 und zweiten Kopftank 200, an beiden Enden derselben befestigt, um Kühlmittelströmungswege auszubilden, und die Lamellen 520 sind zwischen den Röhren 510 vorgesehen.
Es sind hierin mehrere Röhren 510 vorgesehen, wobei alle dieselbe Form aufweisen. Insbesondere weisen alle Röhren 510 denselben Strömungswegquerschnittsbereich auf, und alle Strömungswege weisen dieselbe Gesamtumfangslänge auf. Ferner sind vorzugsweise vier oder mehr Bereiche, die sich von dem ersten Kopftank 100 zum zweiten Kopftank 200 oder vom zweiten Kopftank 200 zum ersten Kopftank 100 in der ersten Leitung und der zweiten Leitung erstrecken, entsprechend bezüglich der Röhren 510 in der Längsrichtung vorgesehen. Insbesondere sind die Röhren 510 mit dem ersten Bereich A1 bis vierten Bereich A4 zum Transportieren des Kühlmittels, das durch das Einlassrohr 300 eingebracht wird, in der ersten Leitung und mit dem fünften Bereich A5 bis achten Bereich A8 in der zweiten Leitung vorgesehen. Insbesondere sind der erste Bereich A1 bis vierte Bereich A4 in der ersten Leitung durch Röhren 510 hintereinander entlang der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 vorgesehen. Der erste Bereich A1 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr 300 eingebracht wird, zuerst fließt, wobei das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr 300 eingebracht wird, in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 an einen Abschnitt, der von einer Trennwand 600 blockiert ist, und anschließend zum zweiten Kopftank 200 fließt. Der zweite Bereich A2 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den ersten Bereich A1 getreten ist, fließt, wobei der zweite Bereich A2 in der Umgebung des ersten Bereichs A1 in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des zweiten Kopftanks 200 zum ersten Kopftank 100 fließt. Der dritte Bereich A3 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den zweiten Bereich A2 getreten ist, fließt, wobei der dritte Bereich A3 in der Umgebung des zweiten Bereichs A2 in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des ersten Kopftanks 100 zum zweiten Kopftank 200 fließt. Der vierte Bereich A4 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den dritten Bereich A3 getreten ist, fließt, wobei der vierte Bereich A4 in der Umgebung des dritten Bereichs A3 in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des zweiten Kopftanks 200 zum ersten Kopftank 100 fließt.
Ferner sind der fünfte Bereich A5 bis sechste Bereich A6 durch die Röhren 510 in der zweiten Leitung ausgebildet, wobei das Kühlmittel des ersten Kopftanks 100 zum zweiten Kopftank 200 fließt, nachdem das Kühlmittel, das durch den vierten Bereich A4 getreten ist, zur zweiten Leitung fließt. Der sechste Bereich A6 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den fünften Bereich A5 getreten ist, fließt, wobei der sechste Bereich A6 in der Umgebung des fünften Bereichs A5 in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des zweiten Kopftanks 200 zum ersten Kopftank 100 fließt. Der siebte Bereich A7 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den sechsten Bereich A6 getreten ist, fließt, wobei der siebente Bereich A7 in der Umgebung des sechsten Bereichs A6 in der Längsrichtung des Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des ersten Kopftanks 100 zum zweiten Kopftank 200 fließt. Der achte Bereich A8 ist ein Bereich, in den das Kühlmittel, das durch den siebenten Bereich A7 getreten ist, fließt, wobei der achte Bereich A8 in der Umgebung des siebenten Bereichs A7 in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 ausgebildet ist, so dass das Kühlmittel des zweiten Kopftanks 200 zum ersten Kopftank 100 fließt. Der achte Bereich A8 ist ein Teil, der mit dem Auslassrohr 400 kommuniziert, so dass das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr 300 eingebracht wird, vom ersten Bereich A1 bis zum achten Bereich A8 fließt und anschließend durch das Auslassrohr 400 abgegeben wird.
Das heißt, der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung weist vom ersten Bereich A1 bis achten Bereich A8 einen Achtfach-Durchfluss auf, wobei das Kühlmittel an jeden Bereich gleichförmig verteilt wird, wodurch Temperaturschwankungen verringert werden. Folglich kann der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung die Wärmeaustauschwirkung zur Außenluft maximieren und kann den Komfort für die Fahrgäste aufrechterhalten, durch eine gleichförmige Temperaturverteilung der Luft, die zur linken und rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird.
Insbesondere kann der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, dass die Anzahl der Röhren 510 des achten Bereichs A8 kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des siebenten Bereichs A7 ist, die Anzahl der Röhren 510 des siebenten Bereichs A7 kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des sechsten Bereichs A6 ist und die Anzahl der Röhren 510 des sechsten Bereichs A6 kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des fünften Bereichs A5 ist.

8 zeigt ein Beispiel, in dem die Anzahl der Röhren 510 des achten Bereichs A8 und des siebenten Bereichs A7 jeweils vier ist, und die Anzahl der Röhren 510 des sechsten Bereichs A6 und des fünften Bereichs A5 jeweils fünf ist. Allerdings ist der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf das obige Beispiel beschränkt. <Tabelle 1> zeigt die Anzahl der Röhren 510, welche die entsprechenden Bereiche in dem Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung ausbilden. In der <Tabelle 1> bedeutet die Gesamtzahl der Röhren 510 die Anzahl von Leitungen der Röhren, die in der Längsrichtung des ersten Kopftanks 100 vorgesehen sind. [Tabelle 1]

Gesamtzahl der Röhren 510	1ter Bereich A1 (8ter Bereich A8)	2ter Bereich A2 (7ter Bereich A7)	3ter Bereich A3 (6ter Bereich A6)	4ter Bereich A4 (5ter Bereich A5)
4N	N	N	N	N
4N + 1	N	N	N	N + 1
4N + 2	N	N	N + 1	N + 1
4N + 3	N	N + 1	N + 1	N + 1

(N ist eine Ganzzahl, die gleich oder größer als 1 ist).

In dem Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Röhren 510, welche den fünften Bereich A5 bis achten Bereich A8 ausbilden, begrenzt, da die Bereiche der zweiten Leitung zunächst auf die Luft in der Luftströmungsrichtung treffen. Folglich tritt die Luft zuerst durch die zweite Leitung und tritt anschließend durch die erste Leitung, so dass die Temperaturschwankungen der zweiten Leitung größer als die Temperaturschwankungen der ersten Leitung sind. Folglich wird im Fall des Verdampfers 1000 die Luft, die zuerst in der zweiten Leitung gekühlt wird, in der ersten Leitung nochmals gekühlt. Folglich ist es zur Verringerung der Temperaturschwankungen der Luft insgesamt wichtig, die Konzentration des Kühlmittels in der zweiten Leitung freizugeben.
In anderen Worten ist gemäß dem Verdampfer 1000 der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Röhren 510, die einen Bereich ausbilden, der benachbart zu einem Auslass liegt, kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510, die Nachbarbereiche desselben ausbilden, so dass eine Konzentration des Kühlmittels in dem Bereich benachbart zum Auslass vermieden werden kann. Da die Anzahl der Röhren 510 kein Vielfaches von vier sein muss, ist es hierin möglich, die Röhren 510 auf eine solche Weise anzuordnen, dass die Anzahl der Röhren 510 des achten Bereichs A8, der dem Auslass am nächsten liegt, kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des siebenten Bereichs A7 ist, die Anzahl des siebenten Bereichs A7 kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des sechsten Bereichs A6 ist und die Anzahl des sechsten Bereichs A6 kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren 510 des fünften Bereichs A5 ist.
Ferner kann die Anzahl der Röhren 510, welche die gegenüberliegenden Bereiche der ersten Leitung und der zweiten Leitung ausbilden, gleich sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Anzahl der Röhren 510, welche den ersten Bereich A1 ausbilden, gleich der Anzahl der Röhren 510 ist, welche den achten Bereich A8 ausbilden, die Anzahl der Röhren 510, die den zweiten Bereich A2 ausbilden, gleich der ist, die den siebenten Bereich A7 ausbilden, die Anzahl der Röhren 510, die den dritten Bereich A3 ausbilden, gleich der ist, die den sechsten Bereich A6 ausbilden, und die Anzahl der Röhren 510, die den vierten Bereich A4 ausbilden, gleich der ist, die den fünften Bereich A5 ausbilden. In anderen Worten sind die Anzahlen der Röhren 510, die den ersten Bereich A1 und den achten Bereich A8 ausbilden, die parallel zueinander in der Breitenrichtung angeordnet sind, gleich, sind die Anzahlen der Röhren 510, die den zweiten Bereich A2 und den siebenten Bereich A7 ausbilden, die in der Breitenrichtung parallel zueinander angeordnet sind, gleich, sind die Anzahlen der Röhren, die den dritten Bereich A3 und den sechsten Bereich A6 ausbilden, die in der Breitenrichtung parallel zueinander angeordnet sind, gleich und sind die Anzahlen der Röhren 510, die den vierten Bereich A4 und den fünften Bereich A5 ausbilden, die in der Breitenrichtung parallel zueinander angeordnet sind, gleich. Somit weist der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung Vorteile darin auf, dass gleichviele Trennwände 600 bezüglich der ersten Leitung und der zweiten Leitung im ersten Kopftank 100 und zweiten Kopftank 200 vorgesehen sind, um den Kühlmittelfluss im ersten Kopftank 100 und zweiten Kopftank 200 zu steuern, und die Trennwände 600 sind in der Längsrichtung an denselben Positionen in der ersten Leitung und der zweiten Leitung vorgesehen, wodurch die Herstellungsarbeit vereinfacht wird.
Ferner weist der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen hydraulischen Durchmesser der Röhren 510 im Bereich von 1,0 bis 2,8 mm auf. Der hydraulische Durchmesser kennzeichnet 4 × Strömungswegbereiche (St) der Röhren (510)/Gesamtumfangslänge (Lt) der gesamten Strömungswege der Röhren (510).
9(a) und (b) zeigen die Querschnitte der Röhren 510, wobei (a) der 9 die Strömungswegquerschnittsbereiche St der Röhren 510, die Gesamtquerschnittsbereiche der entsprechenden Teile, durch die das Kühlmittel fließt, mit schrägen Linien zeigt, und (b) der 9 die Gesamtumfangslänge Lt der entsprechenden Teile, durch die das Kühlmittel fließt, und Umfangslängen mit dicken Linien am Querschnitt der Röhren 510 zeigt.
11 ist ein Graph zur Temperaturinterpretation für die Seite der zweiten Leitung des Verdampfers 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung, und 12 ist ein Graph zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation für den Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 11 sei darauf hingewiesen, dass der Graph zur Temperaturinterpretation für die Seite der zweiten Leitung des Verdampfers 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Temperaturabschnitt im Bereich von 8 bis 10°C aufwies, und auch die Temperaturbereiche im Bereich von 6 bis 8°C verringert waren, im Vergleich zum Graph der Temperaturinterpretation des Verdampfers aus dem Stand der Technik, gezeigt in 3. Ferner sind Bereiche einer bestimmten oder größeren Geschwindigkeit mit schrägen Linien gezeigt. Mit Bezug auf 12 sei darauf hingewiesen, dass der Graph zur Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation für den Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung Abschnitte unterhalb der bestimmten Geschwindigkeit aufwies, die im Vergleich zum Graph der Kühlmittelgeschwindigkeitsinterpretation des Verdampfers aus dem Stand der Technik, gezeigt in 4, deutlich verringert waren. Das heißt, der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Konzentration des Kühlmittels aufgrund der Trägheit desselben und Temperaturschwankungen, die aus einer solchen Kühlmittelkonzentration in der Umgebung der Bereiche herrührten, die mit dem Einlassrohr 300 und dem Auslassrohr 400 vorgesehen sind, verringern, so dass die Temperaturdifferenz der Luft, die zur linken Seite und rechten Seite in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, verringert und die Gesamtwärmeleistung weiter verbessert werden können.
Ferner verringert sich rasch die Wärmeleistung, wenn der hydraulische Durchmesser der Röhren 510 kleiner als 1,0 mm ist, und die maximale Temperaturdifferenz steigt, wenn der hydraulische Durchmesser der Röhren 510 2,8 mm übersteigt, wie es in 13 gezeigt ist. Folglich ist der hydraulische Durchmesser der Röhren 510 vorzugsweise so ausgebildet, dass dieser im Bereich von 1,0 bis 2,8 mm liegt, beim Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung, um die maximale Temperaturdifferenz zu verringern und die Wärmeleistung ausreichend sicherzustellen.
Ferner ist beim Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung die Breite WKern des Kernteils vorzugsweise so ausgebildet, dass diese im Bereich von 150 bis 300 mm liegt. 14 zeigt einen Graph zur Darstellung der Beziehungen zwischen den Röhren 510, deren hydraulischer Durchmesser 1,0 mm und Kernteilbreite WKern 2,8 mm beträgt, und der Wärmeleistung. Es sei darauf hingewiesen, dass die Wärmeleistung sich rasch verringerte, wenn die Kernteilbreite WKern weniger als 150 mm betrug oder 300 mm überstieg.
Mit anderen Worten weist der Verdampfer 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung Vorteile auf, da der hydraulische Durchmesser der Röhren 510 so ausgebildet ist, dass dieser im Bereich von 1 bis 2,8 mm liegt, und die Breite WKern des Kernteils so ausgebildet ist, dass diese im Bereich von 150 bis 300 mm liegt, wodurch Temperaturschwankungen verringert werden und die Wärmeleistung verbessert wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass nicht beabsichtigt ist, die vorliegende Erfindung auf die besonderen Formen der oben dargelegten Ausführungsformen zu beschränken. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedenen Gebieten angewendet werden kann und verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne sich vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu entfernen.

Claims

Verdampfer, der aufweist: einen ersten Kopftank (100) und einen zweiten Kopftank (200), wobei jeder derselben im Innern durch eine Teilungswand in eine erste Leitung und eine zweite Leitung unterteilt ist, und die in einem bestimmten Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind; Trennwände (600), die im Innern des ersten Kopftanks (100) und des zweiten Kopftanks (200) vorgesehen sind, um den Kühlmittelfluss zu steuern; und einen Kernteil (500), der mehrere Röhren (510), deren beide Enden entsprechend an der ersten Leitung und der zweiten Leitung des ersten Kopftanks (100) und des zweiten Kopftanks (200) befestigt sind, und Lamellen (520) aufweist, die zwischen den Röhren (510) vorgesehen sind, wobei die Röhren (510) vier oder mehr Bereiche aufweisen, die bezüglich der ersten Leitung und der zweiten Leitung vorgesehen sind, zur Bewegung vom ersten Kopftank (100) zum zweiten Kopftank (200) oder vom zweiten Kopftank (200) zum ersten Kopftank (100).
Verdampfer nach Anspruch 1, wobei der Verdampfer (1000) ein Einlassrohr (300), das mit der ersten Leitung kommuniziert, und ein Auslassrohr (400) aufweist, das mit der zweiten Leitung kommuniziert, wobei beide an einer Seite des ersten Kopftanks (100) parallel zueinander vorgesehen sind.
Verdampfer nach Anspruch 1, wobei der Verdampfer (1000) ein Einlassrohr (300), das mit der ersten Leitung kommuniziert und in der Form eines ”C”-artigen Krümmers gebogen ist, an einer Seite des ersten Kopftanks (100), um sich in der Richtung nach unten und dann in einer Breitenrichtung zu erstrecken, und ein Auslassrohr (400) aufweist, das mit der zweiten Leitung kommuniziert und sich in der Breitenrichtung erstreckt.
Verdampfer nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Kühlmittel, das durch das Einlassrohr (300) in die erste Leitung der Röhren (510) eingebracht wird, nacheinander durch einen ersten Bereich (A1) zur Bewegung vom ersten Kopftank (100) zum zweiten Kopftank (200), einen zweiten Bereich (A2) zur Bewegung vom zweiten Kopftank (200) zum ersten Kopftank (100), einen dritten Bereich (A3) zur Bewegung vom ersten Kopftank (100) zum zweiten Kopftank (200) und einen vierten Bereich (A4) zur Bewegung vom zweiten Kopftank (200) zum ersten Kopftank (100) tritt, um sich zur zweiten Leitung zu bewegen, und nacheinander durch einen fünften Bereich (A5) zur Bewegung vom ersten Kopftank (100) zum zweiten Kopftank (200), einen sechsten Bereich (A6) zur Bewegung vom zweiten Kopftank (200) zum ersten Kopftank (100), einen siebenten Bereich (A7) zur Bewegung vom ersten Kopftank (100) zum zweiten Kopftank (200) und einen achten Bereich (A8) zur Bewegung vom zweiten Kopftank (200) zum ersten Kopftank (100) tritt, um durch das Auslassrohr (400) abgegeben zu werden.
Verdampfer nach Anspruch 4, wobei der Verdampfer (1000) mehrere Röhren (510) aufweist, deren Strömungswege dieselben Strömungswegquerschnittsbereiche (St) und dieselbe Gesamtumfangslänge (Lt) aufweisen.
Verdampfer nach Anspruch 5, bei dem die Röhren (510) einen hydraulischen Durchmesser im Bereich von 1,0 bis 2,8 mm aufweisen, der durch die folgende Gleichung (1) definiert ist: [Gleichung 1] hydraulischer Durchmesser = 4 × Strömungswegquerschnittsbereiche (St) der Röhren (510)/Gesamtumfangslänge (Lt) der Strömungswege der Röhren (510)
Verdampfer nach Anspruch 6, wobei der Verdampfer (1000) den Kernteil (500) aufweist, dessen Breite (WKern) 150 bis 300 mm beträgt.
Verdampfer nach Anspruch 5, wobei beim Verdampfer (1000) die Anzahl der Röhren (510) des achten Bereichs (A8) kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren (510) des siebenten Bereichs (A7) ist.
Verdampfer nach Anspruch 5, wobei beim Verdampfer (1000) die Anzahl der Röhren (510) des siebenten Bereichs (A7) kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren (510) des sechsten Bereichs (A6) ist.
Verdampfer nach Anspruch 5, bei dem die Anzahl der Röhren (510) des sechsten Bereichs (A6) kleiner als die oder gleich der Anzahl der Röhren (510) des fünften Bereichs (A5) ist.
Verdampfer nach Anspruch 5, bei dem der erste Kopftank (100) und der zweite Kopftank (200) jeweils dieselbe Anzahl von Trennwänden (600) aufweisen, die in der ersten Leitung und der zweiten Leitung angeordnet sind.
Verdampfer nach Anspruch 11, bei dem die Trennwände (600), die in der ersten Leitung und der zweiten Leitung des ersten Kopftanks (100) und des zweiten Kopftanks (200) angeordnet sind, jeweils die gleichen Positionen in der Längsrichtung aufweisen.
Verdampfer nach Anspruch 12, wobei der Verdampfer (1000) dieselbe Anzahl von Röhren (510), die gegenüberliegende Bereiche der ersten Leitung und der zweiten Leitung ausbilden, aufweist.
Verdampfer nach Anspruch 13, bei dem die Anzahl der Röhren (510), welche den ersten Bereich (A1) ausbilden, und die Anzahl der Röhren (510), welche den achten Bereich (A8) ausbilden, gleich ist, die Anzahl der Röhren (510), welche den zweiten Bereich (A2) ausbilden und die Anzahl der Röhren (510), welche den siebenten Bereich (A7) ausbilden, gleich ist, die Anzahl der Röhren (510), welche den dritten Bereich (A3) ausbilden, und die Anzahl der Röhren (510), welche den sechsten Bereich (A6) ausbilden, gleich ist und die Anzahl der Röhren (510), welche den vierten Bereich (A4) ausbilden, und die Anzahl der Röhren (510), welche den fünften Bereich (A5) ausbilden, gleich ist.