DE112018002406T5 - Kältemittelverdampfer und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Ein Kältemittelverdampfer hat einen ersten Kern (11), einen zweiten Kern (21), eine erste Scheibe (51) und eine zweite Scheibe (52). Der erste Kern und der zweite Kern haben jeweils eine Mehrzahl erster Röhren (15) und eine Mehrzahl zweiter Röhren (25), die sich entlang einer Röhrenlängsrichtung erstrecken und entlang einer Röhrenstapelrichtung rechtwinklig zu der Röhrenlängsrichtung gestapelt sind. Die erste Scheibe nimmt eine Endabschnitte der ersten Röhren und der zweiten Röhren auf. Die zweite Scheibe ist zu dem ersten Kern und dem zweiten Kern über die erste Scheibe gerichtet und ist mit der ersten Scheibe in der Röhrenlängsrichtung gefügt. Die zweite Scheibe hat eine Mehrzahl Rippen (523). Die Rippen und die erste Scheibe definieren darin eine Mehrzahl Zwischendurchgänge (40). Jeder der Mehrzahl Zwischendurchgänge ermöglicht eine Verbindung zwischen einer entsprechenden einen der ersten Röhren und einer entsprechenden einen der zweiten Röhren.

Description

  • QUERBEZUG ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-094153 , die am 10. Mai 2017 eingereicht wurde, und deren Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Kältemittelverdampfer, der ein Kühlzielfluid kühlt, und ein Verfahren zur Herstellung des Kä Itemittelverdam pfers.
  • STAND DER TECHNIK
  • Verschiedene Arten von bekannten Kältemittelverdampfern zur Verwendung in einem Kühlkreislauf einer Klimaanlagenvorrichtung wurden vorgeschlagen. Derartige Kältemittelverdampfer haben zumindest zwei Wärmetauschkerne und einen Zwischentank zum Sammeln von Kältemittel von einem der Wärmetauschkerne und Verteilen des Kältemittels zu dem anderen einen der Wärmetauschkerne.
  • Mehrere Röhren, durch die das Kältemittel fließt, sind in dem Zwischentank von derartigen Kältemittelverdampfern platziert und damit gefügt und erhöhen somit das innere Volumen des Zwischentanks. Der Kältemittelquerschnitt steigt somit schnell an, wenn das Kältemittel von den Röhren des einen der Wärmetauschkerne in den Zwischentank fließt. Die Kältemittelquerschnittsfläche verringert sich schnell, wenn Kältemittel aus dem Zwischentank in den anderen einen der Wärmetauschkerne ausfließt.
  • Somit steigt an einem Kältemitteleinfließabschnitt von den Röhren zu dem Zwischentank und an einem Kältemittelausfließabschnitt von dem Zwischentank zu den Röhren ein Druckverlust insbesondere in dem Sommer und anderen Zeiträumen an, wenn die thermische Kühllast ansteigt, was die Kältemittelfließrate anhebt. Die Kühlleistungsfähigkeit der Klimaanlagenvorrichtung kann somit verschlechtert werden.
  • Der Zwischentank weist eine im Wesentlichen identische innere Querschnittsfläche in einer Kältemittelfließrichtung (in einer Längsrichtung des Zwischentanks) auf, und schließt somit eine Änderung der Fließgeschwindigkeit des Kältemittels in dem Prozess des Sammelns des Kältemittels von den Röhren und in dem Prozess des Verteilens des Kältemittels zu den Röhren ein. Die Änderung in der physischen Dichte des Kältemittels verursacht eine Änderung in dem statischen Druck, der auf die innere Wandoberfläche des Zwischentanks angewendet ist, in einer Weise, die abhängig von der Örtlichkeit in der Längsrichtung ist, was zu einem Unterschied zwischen den auf den Einlass und den Auslass der Röhren aufgebrachten Drücken führt. Die Kältemittelverteilung kann somit verschlechtert werden.
  • Um eine Lösung bereitzustellen, ist ein Kältemittelverdampfer in der Patentliteratur 1 offenbart, der zwei Wärmetauschkerne hat, die in Serie mit einer Luftströmungsrichtung angeordnet sein. Die zwei Wärmetauschkerne haben jeweils Röhren, die in einer zusammenführenden Weise angeordnet sind, wenn sie von der Luftströmungsrichtung aus betrachtet sind, und die durch Zwischendurchgänge miteinander verbunden sind.
  • In der Patentliteratur 1 sind die Zwischendurchgänge durch Stapel von drei Scheibenelementen, nämlich einem ersten Scheibenelement, einem zweiten Scheibenelement und einem dritten Scheibenelement, konfiguriert. Insbesondere weist das erste Scheibenelement Röhreneinfügebohrungen auf, in die die Enden der Röhren platziert sind. Das zweite Scheibenelement weist Durchgangsbohrungen auf, die entsprechend mit den Röhreneinfügebohrungen in Verbindung sind. Das dritte Scheibenelement weist eine flache Scheibenform auf, die keine Durchgangsbohrung aufweist. Wenn diese drei Scheibenelement zusammen gestapelt sind, definieren die Durchgangsbohrungen in dem zweiten Scheibenelement die Zwischendurchgänge.
  • Wie voranstehend beschrieben wurde, können in dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Kältemittelverdampfer ein erster Wärmetauschkern und ein zweiter Wärmetauschkern miteinander durch jedes Paar der Röhren verbunden sein, die in der zusammenführenden Weise angeordnet sind, wenn sie aus der Luftströmungsrichtung betrachtet werden. Ein Zwischentank zum Sammeln und Verteilen von Kältemittel von/zu mehreren Röhren kann somit entfernt werden, was dabei die Wahrscheinlichkeit eines Anstiegs von Druckverlusten und einer Verschlechterung der Kältemittelverteilung verringert.
  • DRUCKSCHRIFTEN DES STANDS DER TECHNIK
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2005-513403 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der in der Patentliteratur 1 beschriebene Kältemittelverdampfer kann jedoch zu einer erhöhten Anzahl von bestimmenden Elementen führen, da der Zwischentank unter Verwendung von drei Scheibenelementen konfiguriert ist.
  • Unter Betrachtung des voranstehend Beschriebenen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, in einem Kältemittelverdampfer, der zumindest zwei Kerne hat, einen Anstieg von bestimmenden Elementen in der Anzahl zu unterdrücken, ein Anstieg eines Druckverlusts an einem Verbindungsabschnitt zwischen den zwei Kernen zu unterdrücken, und eine Verschlechterung der Kältemittelverteilung zu Röhren stromabwärts des Verbindungsabschnitts zu unterdrücken.
  • Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Kältemittelverdampfer zum Wärmetausch zwischen einem zu kühlenden Fluid und einem Kältemittel. Der Kältemittelverdampfer hat eine erste Verdampfungseinheit, eine zweite Verdampfungseinheit, einen ersten Kern, einen zweiten Kern, eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe. Die erste Verdampfungseinheit ist konfiguriert, dem zu kühlenden Fluid zu ermöglichen, in einer Strömungsrichtung dort durchzufließen. Die zweite Verdampfungseinheit ist konfiguriert, dem zu kühlenden Fluid zu ermöglichen, in der Strömungsrichtung dort durchzufließen. Die zweite Verdampfungseinheit ist in Serie in der Strömungsrichtung mit der ersten Verdampfungseinheit angeordnet. Der erste Kern ist in der ersten Verdampfungseinheit vorhanden und weist eine Mehrzahl erste Röhren auf, die sich entlang einer Röhrenlängsrichtung rechtwinklig zu der Strömungsrichtung erstrecken, und sind in einer Röhrenstapelrichtung rechtwinklig zu sowohl der Strömungsrichtung wie auch der Röhrenlängsrichtung gestapelt. Die Mehrzahl der ersten Röhren sind konfiguriert, um dem Kältemittel zu ermöglichen, dort durchzufließen. Der zweite Kern ist in der zweiten Verdampfungseinheit vorhanden und weist eine Mehrzahl von zweiten Röhren auf, die sich entlang der Röhrenlängsrichtung erstrecken, und die in der Röhrenstapelrichtung gestapelt sind, und die zweiten Röhren sind konfiguriert, dem Kältemittel zu ermöglichen, dort durchzufließen. Die erste Scheibe ist an einer Seite in den ersten und zweiten Kernen in der Röhrenlängsrichtung vorgesehen, um mit einem Endabschnitt des ersten Kerns und einem Endabschnitt des zweiten Kerns verbunden zu sein. Die erste Scheibe nimmt eine Endabschnitte der ersten Röhren und eine Endabschnitte der zweiten Röhren auf. Die zweite Scheibe ist über die erste Scheibe zu dem ersten Kern und dem zweiten Kern gerichtet und mit der ersten Scheibe in der Röhrenlängsrichtung gefügt. Die zweite Scheibe hat eine Mehrzahl Rippen, die von der zweiten Scheibe entlang der Röhrenlängsrichtung von dem ersten Kern weg und dem zweiten Kern weg vorragen und sich entlang der Strömungsrichtung erstrecken. Die Mehrzahl der Rippen definieren zusammen mit der ersten Scheibe darin eine Mehrzahl von Zwischendurchgängen. Jede der Mehrzahl der ersten Röhren ist angeordnet, mit einer entsprechenden einen der Mehrzahl der zweiten Röhren entlang der Strömungsrichtung betrachtet zu überlappen, um ein Paar Röhren auszubilden, die entlang der Strömungsrichtung zueinander gerichtet sind. Die Paare der Röhren sind miteinander durch einen entsprechenden einen der Mehrzahl der Zwischendurchgänge in Fluidverbindung.
  • Die Zwischendurchgänge, die auf der einen Seite der Röhrenlängsrichtung angeordnet sind, ermöglichen somit eine Verbindung zwischen den Röhren in den entsprechenden Paaren. Einer der Zwischendurchgänge kann nämlich eine entsprechende eine der ersten Röhren mit einer entsprechenden einen der zweiten Röhren verbinden. Ein Zwischentank, der ein großes inneres Volumen zur Verteilung oder Sammlung des Kältemittels für die Röhren aufweist, kann somit weggelassen werden. Jeder der Zwischendurchgänge, der ein Verbindungsabschnitt zwischen einer entsprechenden einer der ersten Röhren und einer entsprechenden einer der zweiten Röhren ist, unterdrückt, dass die innerhalb in den entsprechenden einen der ersten Röhren vorgesehenen Kältemitteldurchgängen und die entsprechende eine der zweiten Röhren plötzlich größer oder kleiner werden, und ist dabei in der Lage, den Unterschied zwischen der Kältemittelströmungsgeschwindigkeit in dem Zwischendurchgang und der in der entsprechenden einen der ersten Röhren und den Unterschied zwischen der Kältemittelströmungsgeschwindigkeit in dem Zwischendurchgang und der in der entsprechenden einen der zweiten Röhren zu reduzieren. Ein Anstieg des Druckverlusts in den Zwischendurchgängen und eine Verschlechterung der Kältemittelverteilung zu den zweiten Röhren kann somit unterdrückt werden. Die Zwischendurchgänge sind unter Verwendung der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe konfiguriert; somit kann unterdrückt werden, dass die bestimmenden Elemente in ihrer Anzahl ansteigen.
  • Figurenliste
    • Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kältemittelverdampfers gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • Die 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der 1.
    • Die 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht von Abschnitten eines ersten Kerns und eines zweiten Kerns gemäß der ersten Ausführungsform.
    • Die 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Zwischentanks und seiner Nähe in der ersten Ausführungsform.
    • Die 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer ersten Scheibe gemäß der ersten Ausführungsform.
    • Die 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer zweiten Scheibe gemäß der ersten Ausführungsform.
    • Die 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Zwischentanks und seiner Nähe in der ersten Ausführungsform.
    • Die 8 ist eine Schnittansicht entlang VIII-VIII in der 7.
    • Die 9 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Herstellungsverfahrens für die erste Scheibe gemäß der ersten Ausführungsform.
    • Die 10 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Herstellungsverfahrens für die zweite Scheibe gemäß der ersten Ausführungsform.
    • Die 11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Kältemittelverdampfers gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • Die 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Zwischentanks und seiner Nähe in der zweiten Ausführungsform.
    • Die 13 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts eines Kältemittelverdampfers gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • Die 14 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Luftgeschwindigkeitsverteilung und der Schnittfläche eines Zwischendurchgangs in dem Kältemittelverdampfer anzeigt.
    • Die 15 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Kältemittelverdampfers gemäß einer vierten Ausführungsform.
    • Die 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Kältemittelverdampfers gemäß einer fünften Ausführungsform.
    • Die 17 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer ersten Scheibe gemäß der fünften Ausführungsform.
    • Die 18 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer zweiten Scheibe gemäß der fünften Ausführungsform.
    • Die 19 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Entleerungsbohrung und ihrer Nähe in der zweiten Scheibe gemäß der fünften Ausführungsform.
    • Die 20 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Zwischentanks und seiner Nähe in einer sechsten Ausführungsform.
    • Die 21 ist eine Ansicht zum Beschreiben von Kondensatwasser auf dem Zwischentank in der sechsten Ausführungsform.
    • Die 22 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Zwischentanks und seiner Nähe in einer anderen Ausführungsform (2).
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen sind identische oder äquivalente bestimmende Elemente mit identischen Symbolen bezeichnet.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 10 beschrieben. Ein Kältemittelverdampfer gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient zur Verwendung in einem Kühlkreislauf der Dampfverdichtungsart in einer Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung zum Regulieren der Temperatur in einem Innenraum eines Fahrzeugs. Der Kältemittelverdampfer ist ein kühlender Wärmetauscher, der Luft durch Absorbieren von Wärme von der in den Innenraum abzugebenden Luft (geblasene Luft) kühlt und ein Kältemittel (Kältemittel flüssiger Phase) verdampft.
  • In der vorliegenden Ausführungsform entspricht Luft dem „zu kühlenden Fluid“. In den 1 und 2, die im Folgenden beschrieben sind, ist die Darstellung der Flossen 30 ausgelassen.
  • Der Kühlkreislauf hat einen Verdichter (nicht gezeigt), eine Wärmeverteilungsvorrichtung (Kondensator) (nicht gezeigt) und ein Expansionsventil (nicht gezeigt), zusätzlich zu einem Kältemittelverdampfer 1, wie gut bekannt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kühlkreislauf als ein Empfängerkreislauf konfiguriert, der einen Empfänger zwischen der Wärmeverteilungsvorrichtung und dem Expansionsventil aufweist. Das Kältemittel in dem Kühlkreislauf ist mit einem Kältemaschinenöl zum Schmieren des Verdichters gemischt, und ein Anteil des Kältemaschinenöls wird in dem Kreislauf zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
  • Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, hat der Kältemittelverdampfer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine erste Verdampfungseinheit 10 und eine zweite Verdampfungseinheit 20, die in Serie in einer Luftströmungsrichtung (die Richtung, in der das zu kühlende Fluid fließt) X angeordnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Verdampfungseinheit 10 stromabwärts (die Lee-Seite) der zweiten Verdampfungseinheit 20 in der Luftströmungsrichtung X liegend vorgesehen.
  • Die erste Verdampfungseinheit 10 und die zweite Verdampfungseinheit 20 weisen die gleiche Grundkonfiguration auf und haben Wärmetauschkerne 11 und 21 bzw. Tanks 12 und 22. Die Tanks 12 und 22 sind an oberen Abschnitten der Wärmetauschkerne 11 bzw. 21 platziert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann der Wärmetauschkern in der ersten Verdampfungseinheit 10 als der erste Kern 11 bezeichnet werden, und der Wärmetauschkern in der zweiten Verdampfungseinheit 20 kann als der zweite Kern 21 bezeichnet werden. Der Tank in der ersten Verdampfungseinheit 10 kann als der erste Tank 12 bezeichnet werden, und der Tank in der zweiten Verdampfungseinheit 20 kann als der zweite Tank 22 bezeichnet werden.
  • Der erste Kern 11 ist unter Verwendung eines Stapels von Röhren 15 und Flossen 30 (siehe die 3) konfiguriert, die abwechselnd vorgesehen sind, wobei sich die Röhren 15 in der Richtung von oben nach unten erstrecken, die Flossen 30 an angrenzenden einen der Röhren 15 gefügt sind. Der zweite Kern 21 ist unter Verwendung eines Stapels aus Röhren 25 und den Flossen 30 konfiguriert, die abwechselnd vorgesehen sind, wobei sich die Röhren 25 in der Richtung von oben nach unten erstrecken, und die Flossen 30 an die angrenzenden einen der Röhren 25 gefügt sind.
  • Eine Stapelrichtung des Stapels der Röhren 15 und der Flossen 30 und die der Röhren 25 und der Flossen 30 wird im Folgenden als eine Röhrenstapelrichtung bezeichnet. Die den ersten Kern 11 konfigurierenden Röhren können als erste Röhren 15 bezeichnet werden, und die den zweiten Kern 21 konfigurierenden Röhren können als zweite Röhren 25 bezeichnet werden. Eine Längsrichtung der ersten Röhren 15 und der zweiten Röhren 25 ist als eine Röhrenlängsrichtung bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die ersten Röhren 15 ähnliche Konfigurationen auf; somit kann der Wortlaut die erste Röhre 15 alle mehreren ersten Röhren 15 in der folgenden Beschreibung abdecken. Die zweiten Röhren 25 weisen ähnliche Konfigurationen auf; somit kann der Wortlaut die zweite Röhre 25 alle mehreren Röhren 25 in der folgenden Beschreibung abdecken.
  • Die erste Röhre 15 definiert darin einen Kältemitteldurchgang, durch den das Kältemittel fließt. Die zweite Röhre 25 definiert darin einen Kältemitteldurchgang, durch den das Kältemittel fließt. Die erste Röhre 15 hat eine flache Röhre, die eine flache Querschnittsform aufweist, die sich entlang der Luftströmungsrichtung X erstreckt. Die zweite Röhre 25 hat eine flache Röhre, die eine flache Querschnittsform aufweist, die sich entlang der Luftströmungsrichtung X erstreckt.
  • Die erste Röhre 15 und die zweite Röhre 25 sind angeordnet, miteinander zu überlappen, wenn sie entlang der Luftströmungsrichtung X betrachtet werden. Die erste Röhre 15 und die zweite Röhre 25, die angeordnet ist, mit der ersten Röhre 15 zu überlappen, wenn sie entlang der Luftströmungsrichtung X betrachtet sind, können im Folgenden als ein Paar Röhren 15 und 25 bezeichnet werden. Der Kältemittelverdampfer 1 hat mehrere Paare von Röhren 15 und 25.
  • Ein Zwischendurchgang 40 ist auf einer Endseite des Paars der Röhren 15 und 25 in der Röhrenlängsrichtung zur Verbindung zwischen dem Paar der Röhren 15 und 25 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zwischendurchgang 40 auf einer unteren Endseite in dem Paar der Röhren 15 und 25 platziert. Eine Mehrzahl Zwischendurchgänge 40 ist somit in dem ersten Kern 11 und dem zweiten Kern 21 in die Richtung nach unten platziert. Die Zwischendurchgänge 40 sind in der Röhrenstapelrichtung angeordnet. Die Zwischendurchgänge 40 sind im Detail im Folgenden beschrieben.
  • Die erste Röhre 15 ist mit dem ersten Tank 12 an dem anderen Ende der ersten Röhre 15 in der Röhrenlängsrichtung (d. h. einem oberen Ende) verbunden. Die zweite Röhre 25 ist mit dem zweiten Tank 22 an dem anderen Ende in der Röhrenlängsrichtung (d. h. einem oberen Ende) verbunden.
  • Wie aus der 3 ersichtlich ist, ist die Flosse 30 eine gewellte Flosse, die durch Biegen eines dünnen Scheibenmaterials in eine Wellenform ausgebildet wird. Die Flosse 30 ist mit flachen äußeren Oberflächen der ersten Röhre 15 und der zweiten Röhre 25 gefügt, und dient als Erleichterung zum Wärmetausch, die eine vergrößerte Fläche für die Wärmeübertragung zwischen Luft und dem Kältemittel bereitstellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Flosse 30 mit beiden aus dem Paar der Röhren 15 und 25 gefügt.
  • Mit Bezug zurück auf die 1 und 2 sind Seitenscheiben 113 an beiden Endabschnitten in der Röhrenstapelrichtung des Stapels der ersten Röhren 15 und der Flossen 30 zum Verstärken des Kerns 11 vorgesehen. Seitenscheiben 213 sind an beiden Endabschnitten in der Röhrenstapelrichtung des Stapels der zweiten Röhren 25 und der Flossen 30 zum Verstärken des Kerns 22 vorgesehen. Die Seitenscheiben 113 und 213 sind mit äußersten einen der Flossen 30 in der Röhrenstapelrichtung entsprechend gefügt.
  • Der erste Tank 12 ist unter Verwendung eines Elements konfiguriert, das eine Röhrenform mit einem Endabschnitt in der Röhrenstapelrichtung geschlossen und dem anderen Endabschnitt in der Röhrenstapelrichtung mit einem Kältemitteleinlass 12a vorhanden verwendet. Der Kältemitteleinlass 12 bringt in den ersten Tank 12 ein Kältemittel ein, das einen verringerten Druck aufweist, der von einer Druckreduktion an dem Expansionsventil (nicht gezeigt) herrührt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein linker Endabschnitt des ersten Tanks 12 von einer stromaufwärts liegenden Richtung aus betrachtet mit Bezug auf die Luftströmung geschlossen, und ein rechter Endabschnitt des ersten Tanks 12 von einer stromabwärts liegenden Richtung aus betrachtet mit Bezug auf die Luftströmung hat den Kältemitteleinlass 12a.
  • Der erste Tank 12 weist einen Bodenabschnitt auf, der Durchgangsbohrungsabschnitte (nicht gezeigt) aufweist. Die anderen Endabschnitte in der Röhrenlängsrichtung (d. h. die oberen Endabschnitte) der ersten Röhren 15 sind in den Durchgangsbohrungsabschnitten platziert und gefügt. Der erste Tank 12 weist einen inneren Raum auf, der eine Verbindung mit den ersten Rohren 15 des ersten Kerns 11 ermöglicht. Der erste Tank 12 funktioniert als ein Kältemittelverteiler, der Kältemittel zu dem ersten Kern 11 hin verteilt.
  • Der zweite Tank 22 ist unter Verwendung eines Elements konfiguriert, das eine Röhrenform mit einem Endabschnitt in der Röhrenstapelrichtung geschlossen und dem anderen Endabschnitt in der Röhrenstapelrichtung mit einem Kältemittelauslass 22a vorhanden verwendet. Der Kältemittelauslass 22a gibt ein Kältemittel von dem zweiten Tank 22 zu einem Einlass des Verdichters (nicht gezeigt) ab. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein linker Endabschnitt des zweiten Tanks 22 von einer stromaufwärts liegenden Richtung aus betrachtet mit Bezug auf die Luftströmung geschlossen, und ein rechter Endabschnitt des zweiten Tanks 22 von einer stromaufwärts liegenden Richtung mit Bezug auf die Luftströmung aus betrachtet hat den Kältemittelauslass 22a.
  • Der zweite Tank 22 weist einen Bodenabschnitt auf, der Durchgangsbohrungsabschnitte (nicht gezeigt) aufweist. Die anderen Endabschnitte in der Röhrenlängsrichtung (d. h. die oberen Endabschnitte) der zweiten Röhren 25 sind in den Durchgangsbohrungsabschnitten platziert und gefügt. Der zweite Tank 22 weist einen inneren Raum auf, der eine Verbindung mit den zweiten Röhren 25 des zweiten Kerns 21 ermöglicht. Der zweite Tank 22 funktioniert als ein Kältemittelsammler, der ein Kältemittel von dem zweiten Kern 21 sammelt.
  • Wie in der 4 dargestellt ist, ist ein Zwischentank 50 an einer Endseite in der Röhrenlängsrichtung (untere Endseite) des ersten Kerns 11 und des zweiten Kerns 21 platziert. Der Zwischentank 50 ist ein einen Durchgang ausbildendes Element, das die Zwischendurchgänge 40 bereitstellt. Der Zwischentank 50 ist durch Kombinieren einer ersten Scheibe 51 und einer zweiten Scheibe 52 konfiguriert.
  • Wie in der 5 dargestellt ist, weist die erste Scheibe 51 eine im Wesentlichen rechteckige Scheibenform auf. Die erste Scheibe 51 ist mit einen Endabschnitten in der Röhrenlängsrichtung (d. h. unteren Endabschnitten) der ersten Röhren 15 und der zweiten Röhren 25 gefügt. Insbesondere weist die erste Scheibe 51 erste Einfügebohrungen 511 auf, in denen die einen Endabschnitte in der Röhrenlängsrichtung der ersten Röhren 15 platziert sind. Die erste Scheibe 51 weist ebenfalls zweite Einfügebohrungen 512 auf, in denen die einen Endabschnitte in der Röhrenlängsrichtung der zweiten Röhren 25 platziert sind. Die ersten Einfügebohrungen 511 und die zweiten Einfügebohrungen 512 sind durch Durchstechen auf der ersten Scheibe 51 ausgebildet.
  • Wie in der 6 dargestellt ist, weist die zweite Scheibe 52 einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt auf, wenn sie entlang der Röhrenstapelrichtung betrachtet wird. Insbesondere weist die zweite Scheibe 52 einen flachen Flächenabschnitt 521 und zwei Seitenflächenabschnitte 522 auf. Der flache Flächenabschnitt 521 weist eine im Wesentlichen rechteckige Scheibenform auf und erstreckt sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Röhrenlängsrichtung. Die Seitenflächenabschnitte 522 erstrecken sich von Endabschnitten in der Luftströmungsrichtung X des flachen Flächenabschnitts 521 in der Röhrenlängsrichtung weg von dem ersten Kern 11 und dem zweiten Kern 21. Der flache Flächenabschnitt 521 und die zwei Seitenflächenabschnitte 522 sind miteinander einstückig ausgebildet.
  • Der flache Flächenabschnitt 521 weist Rippen 523 auf, die von dem flachen Flächenabschnitt 521 in der Röhrenlängsrichtung weg von dem ersten Kern 11 und dem zweiten Kern 21 vorragen und sich in der Luftströmungsrichtung X erstrecken. Aufgrund der ersten Rippen 523 weist der flache Flächenabschnitt 521 Aussparungen 524 in seiner zu der ersten Scheibe 51 gerichteten Oberfläche auf. Die Aussparungen 524 sinken in der Röhrenlängsrichtung von der ersten Scheibe 51 weg. Jede der Aussparungen 524 ist mit einer entsprechenden einen der ersten Einfügebohrungen 511 und einer entsprechenden einen der zweiten Einfügebohrungen 512 in Verbindung, die ein entsprechendes eines der Paare der Röhren 15 und 25 empfangen.
  • Ein Abschnitt des flachen Flächenabschnitts 521, wo keine Rippe 523 ausgebildet ist, ist mit der ersten Scheibe 51 gefügt. Wie in der 7 dargestellt ist, definieren die Aussparungen 524 der zweiten Scheibe 52 zusammen mit einer Oberfläche der ersten Scheibe 51, die zu den Rippen 523 gerichtet ist, die Zwischendurchgänge 40. Mit anderen Worten konfigurieren innere Seitenoberflächen der Rippen 523 der zweiten Scheibe 52 und die Oberfläche der ersten Scheibe 51, die zu den Rippen 523 gerichtet ist, die Zwischendurchgänge 40.
  • Wie in der 8 dargestellt ist, weisen die Rippen 523 jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt auf, wenn sie entlang der Luftströmungsrichtung X betrachtet werden. Noch genauer weisen die Rippen 523 jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt auf, wenn sie entlang der Luftströmungsrichtung X über die gesamte Länge in der Luftströmungsrichtung X betrachtet werden. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die Rippen 523 ähnliche Konfigurationen auf; somit kann der Wortlaut die Rippe 523 alle mehreren Rippen 523 in der folgenden Beschreibung abdecken. Die Zwischendurchgänge 40 weisen ähnliche Konfigurationen auf; somit kann der Wortlaut der Zwischendurchgang 40 alle die mehreren Zwischendurchgänge 40 in der folgenden Beschreibung abdecken.
  • In der vorliegenden Ausführungsform weist der Zwischendurchgang 40 eine gleichförmige Länge in der Röhrenstapelrichtung auf. Die Querschnittsfläche des Zwischendurchgangs 40 ist somit ausgehend von der Länge des Zwischendurchgangs 40 in der Röhrenlängsrichtung bestimmt.
  • Mit Bezug zurück auf die 7 hat der Zwischendurchgang 40 einen stromaufwärts liegenden Abschnitt 41, einen Mittelstromabschnitt 42 und einen stromabwärts liegenden Abschnitt 43. Der stromaufwärts liegende Abschnitt 41, der Mittelstromabschnitt 42 und der stromabwärts liegende Abschnitt 43 sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms fortgesetzt. Der Mittelstromabschnitt 42 weist eine Querschnittsfläche auf, die größer als die des stromaufwärts liegenden Abschnitts 41 und des stromabwärts liegenden Abschnitts 43 ist.
  • Der stromaufwärts liegende Abschnitt 41 weist Querschnittsflächen auf, die sich allmählich zu einer stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms erhöhen. In der vorliegenden Ausführungsform steigen die Querschnittsflächen des stromaufwärtsliegenden Abschnitts 41 linear zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms an. Insbesondere weist der stromaufwärts liegende Abschnitt 41 Längen in der Röhrenlängsrichtung auf, die zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms hin ansteigen.
  • Der stromaufwärts liegende Abschnitt 41 ist auf der einen Endseite in der Röhrenlängsrichtung (d. h. die untere Endseite) der ersten Röhre 15 vorgesehen. Der stromaufwärts liegende Abschnitt 41 ist mit der ersten Röhre 15 in Verbindung. Kältemittel strömt somit von der ersten Röhre 15 in den stromaufwärts liegenden Abschnitt 41.
  • Der Mittelstromabschnitt 42 weist zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms hin gleichförmige Querschnittsflächen auf. Der Mittelstromabschnitt 42 ist an einer Position vorgesehen, die der eines Spalts 60 entspricht, die zwischen der ersten Röhre 15 und der zweiten Röhre 25 vorgesehen ist. Der Mittelstromabschnitt 42 ist mit dem stromaufwärts liegenden Abschnitt 41 verbunden. Das Kältemittel von dem stromaufwärts liegenden Abschnitt 41 strömt somit in den Mittelstromabschnitt 42.
  • Der stromabwärts liegende Abschnitt 43 weist Querschnittsflächen auf, die sich allmählich zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms hin verringern. In der vorliegenden Ausführungsform verringern sich die Querschnittsflächen des stromabwärts liegenden Abschnitts 43 linear zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms hin. Insbesondere weist der stromabwärts liegende Abschnitt 43 Längen in der Röhrenlängsrichtung auf, die sich allmählich zu der stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms hin verringern. Der stromabwärts liegende Abschnitt 43 ist auf der einen Endseite in der Röhrenlängsrichtung (die untere Endseite) der zweiten Röhre 25 vorgesehen.
  • Der stromabwärts liegende Abschnitt 43 ist an seiner stromaufwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms mit dem Mittelstromabschnitt 42 verbunden. Das Kältemittel von dem Mittelstromabschnitt 42 fließt somit in den stromabwärts liegenden Abschnitt 43. Der stromabwärts liegende Abschnitt 43 ist an seiner stromabwärts liegenden Seite des Kältemittelstroms mit der zweiten Röhre 25 verbunden. Das durch den stromabwärts liegenden Abschnitt 43 geflossene Kältemittel fließt somit in die zweite Röhre 25.
  • Die erste Röhre 15 hat innerhalb einen ersten Kältemitteldurchgang und erste Unterteilungen 151, die den ersten Kältemitteldurchgang in verengte Durchgänge 150 unterteilen, die in der Luftströmungsrichtung X angeordnet sind. Die zweite Röhre 25 hat innerhalb einen zweiten Kältemitteldurchgang und zweite Unterteilungen 251, die den zweiten Kältemitteldurchgang in verengte Durchgänge 250 unterteilen, die in der Luftströmungsrichtung X angeordnet sind.
  • Die Querschnittsfläche des Mittelstromabschnitts 42 des Zwischendurchgangs 40 ist auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Querschnittsfläche der ersten Röhre 15 oder der zweiten Röhre 25 eingestellt. Mit anderen Worten ist die Querschnittsfläche des Mittelstromabschnitts 42 des Zwischendurchgangs 40 auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Summe der Querschnittsflächen der verengten Durchgänge 150 in der ersten Röhre 15 oder der Summe der Querschnittsflächen der verengten Durchgänge 250 in der zweiten Röhre 25 eingestellt.
  • Der Zwischendurchgang 40 hat einen am äußersten stromaufwärts liegenden Abschnitt 44, der in der am äußersten stromaufwärts liegenden Stelle in der Luftströmungsrichtung X des Zwischendurchgangs 40 liegt. Der Zwischendurchgang 40 hat einen am äußersten stromabwärts liegenden Abschnitt 45, der in der am äußersten stromabwärts liegenden Stelle in der Luftströmungsrichtung X des Zwischendurchgangs 40 liegt.
  • Der äußerste stromaufwärts liegende Abschnitt 44 und der äußerste stromabwärts liegende Abschnitt 45 sind konfiguriert, die kleinsten Querschnittsflächen in dem Zwischendurchgang 40 aufzuweisen. Insbesondere ist die Querschnittsfläche des am äußersten stromaufwärts liegenden Abschnitts 44 auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Querschnittsflächen von jedem der verengten Durchgänge 150 und der verengten Durchgänge 250 eingestellt, und die Querschnittsfläche des am äußersten stromabwärts liegenden Abschnitts 45 ist auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Querschnittsflächen von jedem der verengten Durchgänge 150 und der verengten Durchgänge 250 eingestellt. Mit anderen Worten ist die Querschnittsfläche von dem am äußersten stromaufwärts liegenden Abschnitt 44 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Querschnittsfläche von einem beliebigen der verengten Durchgänge 150 oder der verengten Durchgänge 250 eingestellt, und die Querschnittsfläche des am äußersten stromabwärts liegenden Abschnitts 45 ist auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal der Querschnittsfläche von einem der beliebigen einen der verengten Durchgänge 150 oder der verengten Durchgänge 250 eingestellt.
  • Die verengten Durchgänge 150 in der ersten Röhre 15 haben einen ersten verengten Durchgang 1501 bis zu einem n-ten verengten Durchgang 150n (wobei „n“ eine natürliche Zahl ist), die aufeinander folgend zu den zweiten Röhren 25 hin angeordnet sind. Mit anderen Worten ist der erste verengte Durchgang 1501 am entferntesten von der zweiten Röhre 25, und der n-te verengte Durchgang 150n liegt am nächsten zu der zweiten Röhre 25. Ein Abschnitt des Zwischendurchgangs 40, durch den das Kältemittel gerade aus dem n-ten verengten Durchgang 150n geflossen ist, kann im Folgenden als ein n-ter Ausfließabschnitt 46n bezeichnet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform haben die verengten Durchgänge 150 in der ersten Röhre 15 den ersten verengten Durchgang 1501 bis einen siebenten verengten Durchgang 1507, die aufeinander folgend zu der zweiten Röhre 25 hin angeordnet sind. Der Zwischendurchgang 40 weist somit einen ersten Ausfließabschnitt 461 bis zu einem siebenten Ausfließabschnitt 467 auf, die aufeinander folgend zu der zweiten Röhre 25 hin angeordnet sind.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des Kältemittelverdampfers gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Folgenden beschrieben.
  • Bestimmende Elemente des Kältemittelverdampfers wie z. B. die ersten Röhren 15, die zweiten Röhren 25, die Flossen 30, der erste Tank 12, der zweite Tank 22, die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52 werden zuerst hergestellt. Herstellungsverfahren der ersten Scheibe 51 und der zweiten Scheibe 52 des Zwischentanks 50 sind im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Die erste Scheibe 51 des Zwischentanks 50 ist durch Rollformen hergestellt. Insbesondere ist eine erste lange dünne Scheibe 710, wie aus der 9 ersichtlich ist, als ein Rollmaterial 711 bereitgestellt. Rollformen wird auf dem Rollmaterial 711 unter Verwendung eines ersten Rollwerkzeugs 712 durchgeführt, um die Einfügebohrungen 511 und 512 auszubilden, die Durchgangsbohrungen sind. Die erste dünne Scheibe 710, die die Einfügebohrungen 511 und 512 darin ausgebildet aufweist, wird dann auf eine vordefinierte erste Bezugslänge durch einen Schneider 713 geschnitten. Auf diese Weise wird die erste Scheibe 51 hergestellt.
  • Die zweite Scheibe 52 des Zwischentanks 50 wird dann durch Rollformen ausgebildet. Insbesondere ist eine zweite lange dünne Scheibe 720, wie aus der 10 ersichtlich ist, als ein Rollmaterial 721 bereitgestellt. Rollformen wird auf dem Rollmaterial 721 unter Verwendung eines zweiten Rollwerkzeugs 722 durchgeführt, um die Rippen 523 auszubilden. Die zweite dünne Scheibe 720, die die Rippen 523 darin ausgebildet aufweist, wird dann auf eine vorbestimmte zweite Bezugslänge mit einem Schneider 723 geschnitten. Auf diese Weise wird die zweite Scheibe 52 hergestellt.
  • Die ersten Röhren 15 und die zweiten Röhren 25 sind vorübergehend an der ersten Scheibe 51 und der zweiten Scheibe 52 gesichert, die ausgebildet wurden, wie voranstehend beschrieben wurde. Die Flossen 30, der erste Tank 12, und der zweite Tank 22 sind vorübergehend an den ersten Röhren 15 und den zweiten Röhren 25 gesichert, die vorübergehend gesichert wurden, wie voranstehend beschrieben wurde. Auf diese Weise ist eine vorübergehende Baugruppe mit bestimmenden Elementen des Kältemittelverdampfers verfügbar, die vorübergehend daran gesichert sind.
  • Die vorübergehende Baugruppe wird erwärmt und dabei in einem Heizofen hartgelötet. Die bestimmenden Elemente des Kältemittelverdampfers werden durch Hartlöten auf diese Weise gefügt, wodurch der Kältemittelverdampfer vollständig ist.
  • Wie voranstehend beschrieben wurde, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Zwischendurchgänge 40 an der einen Endseite in der Längsrichtung des Paars der Röhren 15 und 25 zur Verbindung zwischen den Röhren 15 und 25 in jedem Paar bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden die ersten Röhren 15 und die zweiten Röhren 25 die Paare der Röhren 15 und 25 aus. Es ist nämlich ein Zwischendurchgang 40 für jedes Paar der Röhren 15 und 25 bereitgestellt, und jeder Zwischendurchgang 40 kann ein Paar der Röhren 15 und 25 koppeln.
  • Ein Zwischentank, der ein großes inneres Volumen zur Verteilung oder Sammlung von Kältemittel für die Röhren 15 und 25 aufweist, kann somit weggelassen werden. Der Zwischendurchgang 40, der ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Paar der Röhren 15 und 25 ist, unterdrückt, dass die Kältemitteldurchgänge, die innerhalb in dem Paar der Röhren 15 und 25 vorgesehen sind, plötzlich größer oder kleiner werden, und ist dabei in der Lage, den Unterschied zwischen der Kältemittelfließgeschwindigkeit in dem Zwischendurchgang 40 und der in der Röhre 15 und den Unterschied zwischen der Kältemittelfließgeschwindigkeit in dem Zwischendurchgang 40 und der in der Röhre 25 in dem Paar zu unterdrücken. Ein Anstieg oder Druckverlust in dem Zwischendurchgang 40 und eine Verschlechterung der Kältemittelverteilung zu den zweiten Röhren 25 kann somit unterdrückt werden.
  • Durch das Verbessern der Reduktion des Druckverlustes und eine gleichmäßige Verteilung des Kältemittels, wie voranstehend beschrieben wurde, kann die Leistungsfähigkeit der Wärmeübertragung des Kältemittelverdampfers erhöht werden, und die Kühlfähigkeit einer Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung kann verbessert werden. Der Leistungsverbrauch des Verdichters wie auch die Größe und das Gewicht des Kältemittelverdampfers können mit der gleichen Kühlfähigkeit reduziert werden.
  • Die Querschnittsfläche des n-ten verengten Durchgangs 150n in der ersten Röhre 15, wie in der 7 dargestellt ist, ist als Sn bezeichnet. Die Querschnittsfläche des n-ten Ausfließabschnitts 46n in dem Zwischendurchgang 40 ist als Mn bezeichnet. Hier ist der Zwischendurchgang 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, einen im Folgenden beschriebenen Ausdruck (1) zu erfüllen. In dem Ausdruck (1) ist k eine natürliche Zahl gleich wie oder kleiner als n.
    (Ausdruck 1) 0.3 ∑ i = 1 k S i < M k < 3.0 ∑ i = 1 k S i
    Figure DE112018002406T5_0001
  • Zum Beispiel ist der Zwischendurchgang 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, die im Folgenden beschriebenen Verhältnisse zu erfüllen.
    • 0,3S1 < M1 < 3,0S1,
    • 0,3(S1 + S2) < M2 < 3,0(S1 + S2),
    • 0,3(S1 + S2 + S3) < M7 < 3,0(S1 + S2 + S3),
    • 0,3(S1 + S2 + S3 + S4) < M7 < 3,0(S1 + S2 + S3 + S4),
    • 0,3(S1 + S2 + S3 + S4 + S5) < M7 < 3,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5),
    • 0,3(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6) < M7 < 3,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6), und
    • 0,3(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7) < M7 < 3,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7).
  • Dann kann unterdrückt werden, dass die Fläche des Kältemitteldurchgangs plötzlich ansteigt, wenn Kältemittel aus den verengten Durchgängen 150 der ersten Röhre 15 in den Zwischendurchgang 40 ausfließt, wodurch der Druckverlust reduziert werden kann.
  • Der Zwischendurchgang 40 ist erwünscht konfiguriert, einen im Folgenden beschriebenen Ausdruck (2) zu erfüllen. In dem Ausdruck (2) ist keine natürliche Zahl gleich wie oder kleiner als n.
    (Ausdruck 2) 0.5 ∑ i = 1 k S i < M k < 2.0 ∑ i = 1 k S i
    Figure DE112018002406T5_0002
  • Zum Beispiel ist der Zwischendurchgang 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, die im Folgenden beschriebenen Verhältnisse zu erfüllen.
    • 0,5S1 < M1 < 2,0S1,
    • 0,5(S1 + S2) < M2 < 2,0(S1 + S2),
    • 0,5(S1 + S2 + S3) < M2 < 2,0(S1 + S2 + S3),
    • 0,5(S1 + S2 + S3 + S4) < M2 < 2,0(S1 + S2 + S3 + S4),
    • 0,5(S1 + S2 + S3 + S4 + S5) < M2 < 2,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5),
    • 0,5(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6) < M2 < 2,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6), und
    • 0,5(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7) < M7 < 2,0(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7).
  • Dann kann weiter unterdrückt werden, dass die Fläche des Kältemitteldurchgangs sich plötzlich erhöht, wenn Kältemittel aus den verengten Durchgängen 150 der ersten Röhre 15 in den Zwischendurchgang 40 ausfließt, wodurch der Druckverlust weiter reduziert werden kann.
  • Ein bekannter Kältemittelverdampfer mit einem Zwischentank, der ein großes inneres Volumen zur Verteilung oder Sammlung von Kältemittel für erste Röhren 15 und zweite Röhren 25 aufweist, ist als ein Kältemittelverdampfer eines ersten Vergleichsbeispiels bezeichnet.
  • In einer Zwischenjahreszeit, Winter und anderen Jahreszeiten, wenn die thermische Kühllast niedrig ist, wobei die Kältemittelfließrate verringert wird, leidet der Kältemittelverdampfer gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel, das den Zwischentank stromabwärts der Wärmetauschkerne liegend aufweist, an einer bemerkenswerten Reduktion der Fließgeschwindigkeit des Kältemittels aufgrund des großen inneren Volumens des Zwischentanks, was eine größere Wahrscheinlichkeit ergibt, dass ein Kältemaschinenöl, das in das Kältemittel gemischt ist, in dem Zwischentank zurückgehalten bleibt. Zusätzlich ist es wahrscheinlich, dass aufgrund der niedrigen thermischen Kühllast ein Kältemittel in der flüssigen Phase in dem Zwischentank zurückgehalten bleibt. Der Kältemittelzyklus kann somit mit einer Verknappung des Kältemaschinenöls oder des Kältemittels betrieben werden, was möglicherweise ein Versagen oder eine unzureichende Leistungsfähigkeit der Kältemaschine ergibt.
  • Zusätzlich ist Kältemittel in einem 2-phasigen Gas-Flüssigkeit-Zustand in dem Zwischentank vorhanden, mit dem durch die Röhren 15 und 25 fließenden Kältemittel, das unterschiedliche Verhältnisse der Gasphase zu der flüssigen Phase aufweist. Die ersten Röhren 15 und die zweiten Röhren 25 weisen somit unterschiedliche Einlass-zu-Auslass-Differenzialdrücke auf, was ein Ungleichgewicht einer Fließrate des Kältemittels ergibt, das durch die ersten Röhren 15 und die zweiten Röhren 25 fließt. Die Kältemittelverteilung kann somit verschlechtert werden.
  • Wenn das Kältemittel in der flüssigen Phase in dem Zwischentank zurückgehalten bleibt, kann die Höhe des Kältemittels in der flüssigen Phase einen Auslassabschnitt des Zwischentanks zu der zweiten Röhre 25 erreichen. Kältemittel in sowohl den flüssigen wie auch den gasförmigen Zuständen kann ein Geräusch verursachen, wenn es in die zweite Röhre 25 fließt.
  • Im Gegensatz ist in der vorliegenden Ausführungsform die erste Röhre 15 des ersten Kerns 11 mit der zweiten Röhre 25 des zweiten Kerns 21 durch den Zwischendurchgang 40 gekoppelt, der ein kleines inneres Volumen aufweist. Kältemittel in der flüssigen Phase und Kältemaschinenöl, die aus dem Zwischendurchgang 40 herausgeflossen sind, werden somit in die zweite Röhre 25 fließen, ohne in dem Zwischendurchgang 40 zurückgehalten zu bleiben, sogar mit einer niedrigen Kältemittelfließrate. Die Betätigung des Kühlkreislaufs mit einer Verknappung des Kältemittels oder des Kältemaschinenöls kann somit unterdrückt werden.
  • Als ein Ergebnis können die Menge des in dem Kühlkreislauf verwendeten Kältemittels und Kältemaschinenöls reduziert werden. Zusätzlich ist unterdrückt, dass Kältemittel in der flüssigen Phase und Kühlmaschinenöl an einem Bodenabschnitt des Zwischentanks zurückgehalten bleiben (stagnieren), was dabei ein Kältemitteldurchgangsgeräusch reduzieren kann.
  • Mit jedem Zwischendurchgang 40, der mit einem aus der ersten Röhre 15 des ersten Kerns 11 mit einer der zweiten Röhren 25 des zweiten Kerns 21 gekoppelt ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform, können gleichförmige Mengen von Kältemittel beibehalten bleiben, die zu jeder der zweiten Röhren 25 verteilt sind, sogar wenn der Kältemittelverdampfer in einem Winkel installiert ist, der von einer vertikalen Position gekippt ist. Die Kühlfähigkeit einer Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung kann somit beibehalten bleiben.
  • Hier ist ein bekannter Kältemittelverdampfer mit einem Zwischendurchgang 40, der durch das Stapeln von drei Scheiben konfiguriert ist, d.h. durch ein erstes Scheibenelement, ein zweites Scheibenelement und ein drittes Scheibenelement, als ein Kältemittelverdampfer gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel bezeichnet. Der Zwischendurchgang 40 des Kältemittelverdampfers gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel ist unter Verwendung von drei Scheibenelementen konfiguriert, was eine erhöhte Anzahl von bestimmenden Elementen ergibt.
  • Das zweite Scheibenelement, das in dem Zwischendurchgang des Kältemittelverdampfers gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel verwendet ist, ist durch Durchführen eines Stanzprozesses auf einem Metallmaterial, das eine Form einer flachen Scheibe aufweist, hergestellt. Die Fläche des Durchgangs in dem Zwischendurchgang hängt somit von der Dicke des zweiten Scheibenelements ab. Das zweite Scheibenelement weist allgemein eine kleine Dicke auf, und ist somit nicht in der Lage, die Fläche des Durchgangs in dem Zwischendurchgang zu erhöhen, was einen Anstieg des Druckverlusts ergibt. Ein Anstieg der Dicke des zweiten Scheibenelements, um dabei eine Fläche des Durchgangs in dem Zwischendurchgang zu erhöhen, kann erwünscht sein, wird jedoch zu einem Anstieg der Menge des Materials für das zweite Scheibenelement führen, was möglicherweise ein erhöhtes Gewicht, eine verschlechterte Bearbeitbarkeit und erhöhte Materialkosten ergibt.
  • Darüber hinaus weisen die drei Scheibenelemente, die bemerkenswerte Wärmekapazitäten aufweisen, und die Röhren unterschiedliche Wärmekapazitäten auf und übertragen die Wärme unterschiedlich, wenn sie durch Löten aneinandergefügt sind. Dies verursacht unerwünschte Lötbedingungen und somit eine Schwierigkeit in der Herstellung.
  • Im Gegensatz sind die Zwischendurchgänge 40 in der vorliegenden Ausführungsform durch Verwendung der ersten Scheibe 51 und der zweiten Scheibe 52 konfiguriert. Ein Anstieg der bestimmenden Elemente in der Anzahl kann somit unterdrückt werden. Zusätzlich können die Mengen der Materialien reduziert werden, die zum Herstellen des Kältemittelverdampfers notwendig sind; somit kann das Gewicht reduziert werden und eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit kann unterdrückt werden. Material- und Prozesskosten können somit reduziert werden.
  • Darüber hinaus ist der Zwischentank 50 (die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52) unter Verwendung der zwei dünnen Scheiben 710 und 720 hergestellt, die kleine und äußerst gleichmäßige Wärmekapazitäten aufweisen; und somit können die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52 durch Löten miteinander gefügt werden. Somit kann eine hochzuverlässige hermetische Abdichtung ohne weiteres durch Löten an dem Zwischentank 50 bereitgestellt werden.
  • Zusätzlich sind die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52 durch das Rollformen hergestellt und können somit kontinuierlich unter Verwendung der Rollwerkzeuge 712 und 722 hergestellt werden. Eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit kann somit für den Zwischentank 50 verfügbar werden, wodurch man in der Lage ist, eine große Anzahl von Kältemittelverdampfern in dem gleichen Zeitraum herzustellen.
  • Da darüber hinaus die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52 durch Rollformen hergestellt werden, kann eine Änderung der erforderlichen Kühlfähigkeit des Kältemittelverdampfers ohne weiteres durch Schneiden der dünnen Scheiben 710 und 720 auf Längen entsprechend der erforderlichen Kühlfähigkeit erfüllt werden. Die Anzahl der Mannstunden zum Entwerfen und die zum Herstellen von Einrichtungen kann somit reduziert werden.
  • Darüber hinaus kann durch das Ausbilden der zweiten Scheibe 52, um den U-förmigen Querschnitt bereitzustellen, wenn sie in der Röhrenstapelrichtung betrachtet wird, die Steifigkeit der zweiten Scheibe 52 aufgrund der Rippenwirkung verbessert werden. Die Dicke der zweiten Scheibe 52 kann somit reduziert werden, und dabei kann das Gewicht des Kältemittelverdampfers reduziert werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mit Bezug auf die 11 und 12 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist in Form und anderen Merkmalen der Röhren 15 und 25 unterschiedlich von der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Wie in den 11 und 12 dargestellt ist, weist eine erste Röhre 15 in der vorliegenden Ausführungsform eine Querschnittsfläche auf, die kleiner als die der zweiten Röhre 25 ist. Insbesondere weist die erste Röhre 15 eine Länge in der Luftströmungsrichtung X auf, die kürzer als die der zweiten Röhre 25 ist. Zusätzlich ist die Anzahl der verengten Durchgänge 150 in der ersten Röhre 15 kleiner als die Anzahl der verengten Durchgänge 250 in der zweiten Röhre 25.
  • In der vorliegenden Ausführungsform in der ersten Röhre 15 und der zweiten Röhre 25 kann die Querschnittsfläche der ersten Röhre 15, durch die eine große Menge des Kältemittels in der flüssigen Phase fließt, reduziert werden, und kann die Querschnittsfläche der zweiten Röhre 25, durch die eine große Menge des Kältemittels in der Gasphase fließt, erhöht werden. Die Maximierung der Fließgeschwindigkeit des Kältemittels und die Minimierung der Menge des Kältemitteldruckverlusts in den Röhren 15 und 25 kann somit verbessert werden, und dabei kann eine Kühlleistungsfähigkeit einer Fahrzeugluftklimaanlagenvorrichtung verbessert werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mit Bezug auf die 13 und 14 beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist in Form und anderen Merkmalen des Zwischentanks 50 unterschiedlich von der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Wie in der 13 dargestellt ist, weisen Zwischendurchgänge 40, die Rippen 523 sind, die in der Röhrenstapelrichtung angeordnet sind, wechselweise unterschiedliche Formen in der vorliegenden Ausführungsform auf. Insbesondere weisen die Zwischendurchgänge 40 (die Rippen 523) wechselweise unterschiedliche Längen in der Röhrenlängsrichtung auf, wenn sie entlang der Luftströmungsrichtung X betrachtet werden. Die Zwischendurchgänge 40 sind somit wechselweise unterschiedlich in der Fläche des Durchgangs.
  • Insbesondere weist einer der Zwischendurchgänge 40, der in einem Abschnitt eines Zwischentanks 50 angeordnet ist, der eine größere thermische Luftlast aufweist, in der vorliegenden Ausführungsform eine größere Fläche des Durchgangs auf. Wie aus der 14 ersichtlich ist, weist noch genauer einer der Zwischendurchgänge 40, der in einem Abschnitt des Zwischentanks 50 angeordnet ist, durch den die Luft mit einer höheren Luftgeschwindigkeit strömt, eine größere Fläche des Durchgangs auf. Es weist nämlich einer der Zwischendurchgänge 40 (eine Rippe 523), die in einem Abschnitt angeordnet ist, der einer höheren Luftgeschwindigkeit ausgesetzt ist, eine längere Länge in der Röhrenlängsrichtung auf. Die Zwischendurchgänge 40 (die Rippen 523) weisen die gleichen Längen in der Röhrenstapelrichtung auf.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Fläche des Durchgangs von einem der Zwischendurchgänge 40 in einer Örtlichkeit, die eine erhöhte thermische Luftlast aufweist, erhöht werden, und die Fläche des Durchgangs von einem der Zwischendurchgänge 40 an einer Örtlichkeit, die eine verringerte thermische Luftlast aufweist, kann reduziert werden. Kältemittel in der Gasphase, das von den Zwischendurchgängen 40 zu den am äußersten stromabwärts liegenden Örtlichkeiten der zweiten Röhren 25 fließt, kann somit gleichförmige Grade der Überhitzung aufweisen, was verursacht, dass die allgemeinen Flächen eines Kältemittelverdampfers als Kältemittelverdampfungsflächen dienen. Als Ergebnis kann unterdrückt werden, dass ein Kältemittel in der flüssigen Phase in den Verdichter fließt (Flüssigkeit-Zurück-Erscheinung), und es kann unterdrückt werden, dass ein Kältemittel in der Gasphase, das einen übermäßigen Grad einer Überhitzung aufweist, in den Verdichter zurückfließt. Die Kühlleistungsfähigkeit einer Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung kann somit verbessert werden, und ein Leistungsverbrauch des Verdichters kann reduziert werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mit Bezug auf die 15 beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist von der ersten voranstehend beschriebenen Ausführungsform in Form und anderen Merkmalen des ersten Tanks 12 unterschiedlich. In der 15 ist eine Darstellung der Flossen 30 ausgelassen.
  • Wie aus der 15 ersichtlich ist, weist ein erster Tank 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Kältemittelauslass 12b auf, der an einer Endseite in der Röhrenstapelrichtung (eine rechte Seite des Papiers in der 15) ausgebildet ist. Der Kältemittelauslass 12b gibt Kältemittel von dem ersten Tank 12 zu dem Einlass des Verdichters ab (nicht dargestellt).
  • Der erste Tank 12 hat innen eine Unterteilung 120, die einen Innenraum des ersten Tanks 12 in zwei Räume in der Röhrenstapelrichtung unterteilt. Die Trennung 120 unterteilt den Innenraum des ersten Tanks 12 in einen ersten Raum 121 und einen zweiten Raum 122. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Unterteilung 120 über einen Mittelabschnitt des ersten Tanks 12 in der Röhrenstapelrichtung hinaus zu einem Kältemitteleinlass 12a hin platziert.
  • Der erste Raum 121 ist mit dem Kältemitteleinlass 12a in Verbindung. Der Kältemitteleinlass 12a bestimmt einen Einfließabschnitt, der es dem Kältemittel ermöglicht, von außen in den ersten Raum 121 einzufließen.
  • Der zweite Raum 122 ist mit dem Kältemittelauslass 12b in Verbindung. Der Kältemittelauslass 12b bestimmt einen Ausfließabschnitt, der es dem Kältemittel ermöglicht, von dem zweiten Raum 122 nach außen auszufließen.
  • Aus den in dem ersten Kern 11 vorhandenen ersten Röhren können die ersten Röhren 15, die mit dem ersten Raum 121 in Verbindung sind, als erste Einfließröhren 15a bezeichnet werden, und die ersten Röhren 15, die mit dem zweiten Raum 122 in Verbindung sind, können als erste Ausfließröhren 15b bezeichnet werden.
  • Aus den zweiten Röhren 25, die in einem zweiten Kern 21 vorhanden sind, können die zweiten Röhren 25, die zu den ersten Einfließröhren 15a gerichtet sind, d. h. die zweiten Röhren 25, die stromaufwärts der ersten Einfließröhren 15a mit Bezug auf die Luftströmung liegend platziert sind, als zweite Einfließröhren 25a bezeichnet werden. Aus den zweiten Röhren 25, die in dem zweiten Kern 21 vorhanden sind, können die zweiten Röhren 25, die zu den zweiten Ausfließröhren 15b gerichtet sind, d. h. die zweiten Röhren 25, die stromaufwärts der zweiten Ausfließröhren 15b mit Bezug auf die Luftströmung liegend platziert sind, als zweite Ausfließröhren 25b bezeichnet werden.
  • Der Fluss des Kältemittels in einem Kältemittelverdampfer gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als nächstes mit Bezug auf die 15 besch rieben.
  • Wie durch einen Pfeil a angezeigt ist, wird ein Kältemittel, das einen von einer Druckreduktion an dem Expansionsventil herrührenden verringerten Druck aufweist, aus dem Kältemitteleinlass 12a, der an der anderen Endseite in der Röhrenstapelrichtung des ersten Tanks 12 vorgesehen ist, in den ersten Raum 121 zugelassen. Wie durch einen Pfeil b angezeigt ist, fließt das in den ersten Raum 121 zugelassene Kältemittel nach unten durch die ersten Einfließröhren 15a des ersten Kerns 11.
  • Wie durch einen Pfeil c angezeigt ist, fließt das durch die ersten Einfließröhren 15a nach unten geflossene Kältemittel durch entsprechende eine der Zwischendurchgänge 40 eines Zwischentanks 50 von einer in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite zu einer in der Luftströmung stromaufwärts liegenden Seite in die zweiten Einfließröhren 25a des zweiten Kerns 21. Wie durch einen Pfeil d angezeigt ist, fließt das in die zweiten Einfließröhren 25a geflossene Kältemittel durch die zweiten Einfließröhren 25a nach oben in den zweiten Tank 22.
  • Wie durch einen Pfeil e angezeigt ist, fließt das in den zweiten Tank 22 geflossene Kältemittel in dem zweiten Tank 22 zu einer Endseite in der Röhrenstapelrichtung des zweiten Tanks 22 von der anderen Endseite in der Röhrenstapelrichtung des zweiten Tanks 22 (von einer linken Seite zu der rechten Seite des Papiers in der 15) in die zweiten Ausfließröhren 25b des zweiten Kerns 21. Wie durch einen Pfeil f angezeigt ist, fließt das in die zweiten Ausfließröhren 25b geflossene Kältemittel durch die zweiten Ausfließröhren 25b nach unten in entsprechende eine der Zwischendurchgänge 40 des Zwischentanks 50.
  • Wie durch einen Pfeil g angezeigt ist, fließt das in die entsprechenden einen der Zwischendurchgänge 40 geflossene Kältemittel von der in der Luftströmung stromaufwärts liegenden Seite zu der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite dort durch in die ersten Ausfließröhren 15b des ersten Kerns 11. Wie durch einen Pfeil h angezeigt ist, fließt das in die ersten Ausfließröhren 15b geflossene Kältemittel durch die ersten Ausfließröhren 15b nach oben in den zweiten Raum 122 des ersten Tanks 12. Wie durch einen Pfeil i angezeigt ist, wird das in den zweiten Raum 122 geflossene Kältemittel zu dem Einlass des Verdichters von dem Kältemittelauslass 12b abgeben, der in der einen Endseite in der Röhrenstapelrichtung des ersten Tanks 12 ausgebildet ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform können unter Verwendung der Unterteilung 120, die in dem ersten Tank 12 vorhanden ist, die Zahlen der Röhren 15 und 25, die an der in dem Kältemittelfluss stromaufwärts liegenden Seite des Kältemittelverdampfers verwendet werden, reduziert werden, und die Anzahl der Röhren 15 und 25, die in der in dem Kältemittelfluss stromabwärts liegenden Seite verwendet werden, kann erhöht werden. Die Maximierung der Fließgeschwindigkeit des Kältemittels und die Minimierung der Größe des Kältemitteldruckverlustes in den Röhren 15 und 25 kann somit verbessert werden, und dabei kann die Kühlleistungsfähigkeit einer Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung verbessert werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden mit Bezug auf die 16, 17, 18 und 19 beschrieben. Die vorliegende fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass ein Zwischentank 50 eine Konfiguration zum Verbessern einer Entleerung hat. In der 16 ist die Darstellung der Flossen 30 ausgelassen.
  • Wie in der 16 dargestellt ist, haben Abschnitte der ersten Scheibe 51, wo kein Zwischendurchgang 40 bereitgestellt ist, Entleerungsbohrungen 513 und 514. Die Entleerungsbohrungen 513 und 514 sind Durchgangsbohrungen, die durch die erste Scheibe 51 durchdringen. Abschnitte der zweiten Scheibe 52, wo kein Zwischendurchgang 40 bereitgestellt ist, haben Entleerungsbohrungen 525 und 526. Die Entleerungsbohrungen 525 und 526 sind Durchgangsbohrungen, die durch die zweite Scheibe 52 durchdringen.
  • Die erste Scheibe 51 weist nämlich die Entleerungsbohrungen 513 und 514 zum Entleeren von Konsenswasser auf. Die zweite Scheibe 52 weist die Entleerungsbohrungen 525 und 526 zum Entleeren von Kondenswasser auf. Die Positionen der Entleerungsbohrungen 525 und 526 in der zweiten Scheibe 52 entsprechen denen der Entleerungsbohrungen 513 und 514 in der ersten Scheibe 51. In den Kernen 11 und 21 auftretendes und sich auf den Röhren 15 und 25 oder den Flossen 30 nach unten bewegendes Kondenswasser wird somit durch die Entleerungsbohrungen 513, 514, 525 und 526 von dem Kältemittelverdampfer nach unten abgegeben.
  • Wie insbesondere in der 17 dargestellt ist, ist eine erste Entleerungsbohrung 513 zwischen angrenzenden einen der ersten Einfügebohrungen 511 in der ersten Scheibe 51 bereitgestellt. Eine zweite Entleerungsbohrung 514 ist ebenfalls zwischen angrenzenden einen der zweiten Einfügebohrungen 512 in der ersten Scheibe 51 bereitgestellt. Die ersten Entleerungsbohrungen 513 und die zweiten Entleerungsbohrungen 514 sind Durchgangsbohrungen, die durch die erste Scheibe 51 durchdringen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform weisen die erste Entleerungsbohrung 513 und die zweite Entleerungsbohrung 514 jeweils eine Form eines Dreiecks auf. Insbesondere weist die erste Entleerungsbohrung 513 eine Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf, das eine Basis an der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite aufweist. Die zweite Entleerungsbohrung 514 weist eine Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf, das zu der in der Luftströmung stromaufwärts liegenden Seite hin eine Basis aufweist.
  • Wie in der 18 dargestellt ist, sind eine dritte Entleerungsbohrung 525 und eine vierte Entleerungsbohrung 526 zwischen angrenzenden einen der Rippen 523 in der zweiten Scheibe 52 bereitgestellt. Die dritte Entleerungsbohrung 525 und die vierte Entleerungsbohrung 526 sind in der Luftströmungsrichtung X angeordnet. Die dritte Entleerungsbohrung 525 ist stromabwärts der vierten Entleerungsbohrung 526 liegend mit Bezug auf die Luftströmung platziert. Die dritten Entleerungsbohrungen 525 und die vierten Entleerungsbohrungen 526 sind Durchgangsbohrungen, die durch die zweite Scheibe 52 durchdringen.
  • Die Positionen der dritten Entleerungsbohrungen 525 entsprechen denen der ersten Entleerungsbohrungen 513 in der ersten Scheibe 51. Die dritte Entleerungsbohrung 525 weist eine Form ähnlich zu der der ersten Entleerungsbohrung 513 auf, wenn sie in der Röhrenlängsrichtung betrachtet wird. Die dritte Entleerungsbohrung 525 weist nämlich eine Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf, das eine Basis an der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite aufweist.
  • Die Positionen der vierten Entleerungsbohrungen 526 entsprechen denen der zweiten Entleerungsbohrungen 514 in der ersten Scheibe 51. Die vierte Entleerungsbohrung 526 weist eine Form ähnlich zu der der zweiten Entleerungsbohrung 514 auf, wenn sie in der Röhrenlängsrichtung betrachtet wird. Die vierte Entleerungsbohrung 526 weist nämlich eine Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf, das eine Basis auf der in der Luftströmung stromaufwärts liegenden Seite aufweist.
  • Wie in der 19 dargestellt ist, sind gebogene Abschnitte 527, die nach unten gebogen sind, in äußeren Randabschnitten der dritten Entleerungsbohrung 525 platziert. Jeder der gebogenen Abschnitte 527 ist ein Abschnitt, der gebogen wird, während die dritte Entleerungsbohrung 525 durch Rollformen ausgebildet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der gebogene Abschnitt 527 auf jeder der zwei gleichen Seiten der Form des gleichschenkeligen Dreiecks der dritten Entleerungsbohrung 525 bereitgestellt. Obwohl dies in der 19 ausgelassen ist, sind ähnliche gebogene Abschnitte 527 ebenfalls in einem äußeren Randabschnitt der vierten Entleerungsbohrung 526 gebogen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann in den Kernen 11 und 21 auftretendes Kondenswasser von den Entleerungsbohrungen 513, 514, 525 und 526 durch Bereitstellen der Entleerungsbohrungen 513, 514, 525 und 526 in der ersten Scheibe 51 und der zweiten Scheibe 52 abgegeben werden.
  • Die erste Scheibe 51 und die zweite Scheibe 52 sind durch Rollformen (ein Rollprozess) erzeugt, der eine Mikroherstellung durchführen kann. Somit können die Entleerungsbohrungen 513 und 514 zusätzlich zu den Einfügebohrungen 511 und 512 in der ersten Scheibe 51 ausgebildet werden, und die Entleerungsbohrungen 525 und 526 können zusätzlich zu den Rippen 523 in der zweiten Scheibe 52 ausgebildet werden, wie es in der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist.
  • Darüber hinaus sind die gebogenen Abschnitte 527 in den äußeren Randabschnitten der Entleerungsbohrungen 525 und 526 in der zweiten Scheibe 52 in der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt. Die gebogenen Abschnitte 527 können das Tropfen von Wasser von Entleerungsbohrungen 525 und 526 erleichtern.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden mit Bezug auf die 20 und 21 beschrieben. Die sechste Ausführungsform ist in der Form des Zwischentanks 50 unterschiedlich von der voranstehend beschriebenen fünften Ausführungsform.
  • Wie in den 20 und 21 dargestellt ist, hat eine erste Scheibe 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Höhenoberfläche 515 und eine abgeschrägte Oberfläche 516. Die Höhenoberfläche 515 ist eine Oberfläche gerade zu der Röhrenlängsrichtung, die sich in einer horizontalen Richtung erstreckt. Die Höhenoberfläche 515 hat zweite Einfügebohrungen 512.
  • Die abgeschrägte Oberfläche 516 ist allmählich nach unten zu der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite hin abgeschrägt. Die abgeschrägte Oberfläche 516 weist erste Einfügebohrungen 511 auf. Die abgeschrägte Oberfläche 516 ist mit einem Abschnitt auf der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite der Höhenoberfläche 515 verbunden. Die Höhenoberfläche 515 und die abgeschrägte Oberfläche 516 sind miteinander einstückig ausgebildet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die sich allmählich nach unten zu der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite hin abschrägende abgeschrägte Oberfläche 516 in einem Abschnitt auf der in der Luftströmung stromabwärts liegenden Seite der ersten Scheibe 51 vorhanden, und somit in de Lage, das Entleeren von Kondenswasser weiter zu verbessern.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann in verschiedenen Weisen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie in den im Folgenden beschriebenen Beispielen. Darüber hinaus können in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen offenbarte technische Merkmale kombiniert werden, wie es geeignet ist, innerhalb eines implementierbaren Bereichs.
    • (1) Während der Zwischentank 50 an der einen Endseite in der Röhrenlängsrichtung (die untere Endseite) der Kerne 11 und 21 in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen platziert ist, ist die Platzierung des Zwischentanks 50 nicht auf dieses Beispiel begrenzt. In einem anderen Beispiel kann ein Zwischentank 50 an der anderen Endseite in der Röhrenlängsrichtung (die obere Endseite) der Kerne 11 und 21 platziert sein.
    • (2) Während die Rippe 523 einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt aufweist, wenn sie in der Luftströmungsrichtung X in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen betrachtet ist, ist die Form der Rippe 523 nicht auf dieses Beispiel begrenzt. In einem anderen Beispiel kann eine Rippe 523 einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen, wenn sie in der Luftströmungsrichtung X betrachtet wird, wie in der 22 dargestellt ist.
    • (3) Während die Flosse 30 mit beiden der Röhren 15 und 25 in einem Paar in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen gefügt ist, ist das Platzieren der Flosse 30 nicht auf dieses Beispiel begrenzt. In einem anderen Beispiel kann eine mit angrenzenden einen der ersten Röhren 15 in der Röhrenstapelrichtung gefügte Flosse 30 getrennt von einer Flosse 30 bereitgestellt sein, die mit angrenzenden einen der zweiten Röhren 25 in der Röhrenstapelrichtung gefügt ist.
    • (4) Während der Zwischentank 50 in der voranstehend beschriebenen dritten Ausführungsform die Zwischendurchgänge 40 hat, die in der Fläche der Durchgänge in einer Weise abhängig von der Luftströmungsverteilung variieren, ist die Konfiguration des Zwischentanks 50 nicht auf dieses Beispiel begrenzt.
  • In einem anderen Beispiel kann der Zwischentank 50 Zwischendurchgänge 40 haben, die in der Fläche des Durchgangs in einer Weise abhängig von einer Lufttemperaturverteilung (einer Feuchtigkeitsverteilung) variieren. Insbesondere kann ein Zwischendurchgang 40 an einer einer höheren Lufttemperatur (Feuchtigkeit) ausgesetzten Örtlichkeit eine größere Fläche des Durchgangs aufweisen.
  • (5) Während die gebogenen Abschnitte 527 in den äußeren Randabschnitten der dritten Entleerungsbohrungen 525 und der vierten Entleerungsbohrungen 526 der zweiten Scheibe 52 in den voranstehend beschriebenen fünften und sechsten Ausführungsformen bereitgestellt sind, sind die Konfigurationen der dritten Entleerungsbohrungen 525 und der vierten Entleerungsbohrungen 526 nicht auf dieses Beispiel begrenzt. In einem anderen Beispiel müssen keine gebogenen Abschnitte 527 in den äußeren Randabschnitten der dritten Entleerungsbohrungen 525 oder der vierten Entleerungsbohrungen 526 bereitgestellt sein.
  • 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 2017094153 [0001]
    • JP 2005513403 A [0010]

Claims (14)

  1. Kältemittelverdampfer für einen Wärmetausch zwischen einem zu kühlenden Fluid und einem Kältemittel, wobei der Kältemittelverdampfer umfasst: eine erste Verdampfungseinheit (10), die konfiguriert ist, es dem zu kühlenden Fluid zu ermöglichen, in einer Fließrichtung dort durchzufließen; eine zweite Verdampfungseinheit (20), die konfiguriert ist, es dem zu kühlenden Fluid zu ermöglichen, in der Fließrichtung dort durchzufließen, wobei die zweite Verdampfungseinheit in Serie mit der ersten Verdampfungseinheit in der Fließrichtung angeordnet ist; einen ersten Kern (11), der in der ersten Verdampfungseinheit vorhanden ist und eine Mehrzahl erste Röhren (15) aufweist, die sich entlang einer Röhrenlängsrichtung rechtwinklig zu der Fließrichtung erstrecken und in einer Röhrenstapelrichtung rechtwinklig zu sowohl der Fließrichtung wie auch der Röhrenlängsrichtung gestapelt sind, wobei die Mehrzahl der ersten Röhren konfiguriert ist, es dem Kältemittel zu ermöglichen, dort durchzufließen; einen zweiten Kern (21), der in der zweiten Verdampfungseinheit vorhanden ist und eine Mehrzahl zweite Röhren (25) aufweist, die sich entlang der Röhrenlängsrichtung erstrecken und in der Röhrenstapelrichtung gestapelt sind, wobei die zweiten Röhren konfiguriert sind, es dem Kältemittel zu ermöglichen, dort durchzufließen; eine erste Scheibe (51), die an einer Seite der ersten und zweiten Kerne in der Röhrenlängsrichtung vorgesehen ist, um mit einem Endabschnitt des ersten Kerns und mit einem Endabschnitt des zweiten Kerns verbunden zu sein, wobei die erste Scheibe eine Endabschnitte der ersten Röhren und eine Endabschnitte der zweiten Röhren aufnimmt; und eine zweite Scheibe (52), die zu dem ersten Kern und dem zweiten Kern über die erste Scheibe hin gerichtet ist und mit der ersten Scheibe in der Röhrenlängsrichtung gefügt ist, wobei die zweite Scheibe eine Mehrzahl Rippen (523) hat, die von der zweiten Scheibe entlang der Röhrenlängsrichtung von dem ersten Kern und dem zweiten Kern weg vorragen und sich entlang der Fließrichtung erstrecken, die Mehrzahl der Rippen zusammen mit der ersten Scheibe darin eine Mehrzahl Zwischendurchgänge (40) definieren, jede der Mehrzahl der ersten Röhren angeordnet ist, sich mit einer entsprechenden einen der Mehrzahl der zweiten Röhren zu überlappen, wenn sie entlang der Fließrichtung betrachtet sind, um ein Paar Röhren auszubilden, die entlang der Fließrichtung zueinander gerichtet sind, und das Paar der Röhren miteinander durch einen entsprechenden einen der Mehrzahl der Zwischendurchgänge in Fluidverbindung ist.
  2. Kältemittelverdampfer nach Anspruch 1, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, es dem Kältemittel zu ermöglich, das aus einer der entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren ausgeflossen ist, in eine entsprechende eine der Mehrzahl der zweiten Röhren zu fließen, jede der Mehrzahl der ersten Röhren darin einen Kältemitteldurchgang definiert, der Kältemitteldurchgang in eine Mehrzahl von verengten Durchgängen (150) unterteilt ist, die Mehrzahl der verengten Durchgänge in der Fließrichtung angeordnet sind, die Mehrzahl der verengten Durchgänge aus einem ersten verengten Durchgang zu einem n-ten verengten Durchgang ausgebildet sind, die aufeinander folgend zu der Mehrzahl der zweiten Röhren hin angeordnet sind, wobei n eine natürliche Zahl ist, der n-te verengte Durchgang eine als Sn bezeichnete Querschnittsfläche aufweist, jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge einen Abschnitt mit einer Querschnittsfläche hat, die als Mn bezeichnet ist, durch die ein Kältemittel fließt, das gerade aus dem n-ten verengten Durchgang einer entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren ausgeflossen ist, und jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, einen Ausdruck (1) im Folgenden zu erfüllen Ausdruck 1 0.3 ∑ i = 1 k S i < M k < 3.0 ∑ i = 1 k S i
    Figure DE112018002406T5_0003
    wobei k eine natürliche Zahl gleich wie oder kleiner als n ist.
  3. Kältemittelverdampfer nach Anspruch 2, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, einen Ausdruck (2) zu erfüllen: Ausdruck 2 0.5 ∑ i = 1 k S i < M k < 2.0 ∑ i = 1 k S i
    Figure DE112018002406T5_0004
    wobei k eine natürliche Zahl gleich wie oder kleiner als n ist.
  4. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Verdampfungseinheit stromabwärts der zweiten Verdampfungseinheit in der Fließrichtung liegend vorgesehen ist, jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, es dem Kältemittel, das aus einer entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren ausgeflossen ist, zu ermöglichen, in eine entsprechende eine der Mehrzahl der zweiten Röhren zu fließen, jede der Mehrzahl der ersten Röhren einen ersten Kältemitteldurchgang darin definiert, jede der Mehrzahl der zweiten Röhren einen zweiten Kältemitteldurchgang darin definiert, der erste Kältemitteldurchgang in eine Mehrzahl von verengten Durchgängen (150) unterteilt ist, die in der Fließrichtung angeordnet sind, der zweite Kältemitteldurchgang in eine Mehrzahl von verengten Durchgängen (250) unterteilt ist, die in der Fließrichtung angeordnet sind, und ein am äußersten stromabwärts liegender Abschnitt (44) von jedem der Mehrzahl der Zwischendurchgänge in der Fließrichtung eine Querschnittsfläche aufweist, die auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal einer Summe der Querschnittsflächen der Mehrzahl der verengten Durchgänge (150) in einer entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren oder eine Summe von Querschnittsflächen der Mehrzahl der verengten Durchgänge (250) in einer entsprechenden einen der Mehrzahl der zweiten Röhren eingestellt ist.
  5. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Verdampfungseinheit stromabwärts der zweiten Verdampfungseinheit in der Fließrichtung vorgesehen ist, jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, es dem aus einer entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren ausgeflossenen Kältemittel zu ermöglichen, in eine entsprechende eine der Mehrzahl der zweiten Röhren zu fließen, jede der Mehrzahl der ersten Röhren einen ersten Kältemitteldurchgang darin definiert, jede der Mehrzahl der zweiten Röhren einen zweiten Kältemitteldurchgang darin definiert, der erste Kältemitteldurchgang in eine Mehrzahl von verengten Durchgängen (150) unterteilt ist, die in der Fließrichtung angeordnet sind, der zweite Kältemitteldurchgang in eine Mehrzahl von verengten Durchgängen (250) unterteilt ist, die in der Fließrichtung angeordnet sind, und ein am äußersten stromaufwärts liegender Abschnitt (45) von jedem der Mehrzahl der Zwischendurchgänge in der Fließrichtung eine Querschnittsfläche aufweist, die auf 0,3 Mal bis 3,0 Mal einer Querschnittsfläche von jedem der Mehrzahl der verengten Durchgänge (150) in dem ersten Kältemitteldurchgang einer entsprechenden einen der Mehrzahl der ersten Röhren und jedem der Mehrzahl der verengten Durchgänge (250) in dem zweiten Kältemitteldurchgang einer entsprechenden einen der Mehrzahl der zweiten Röhren eingestellt ist.
  6. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge entlang der Fließrichtung betrachtet einen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist.
  7. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge stromabwärts eines entsprechenden einen des Paars der Röhren liegend vorgesehen ist.
  8. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge konfiguriert ist, es dem aus einer entsprechenden einen der ersten Röhren ausgeflossenen Kältemittel zu ermöglichen, in eine entsprechende eine der Mehrzahl der zweiten Röhren zu fließen, die erste Verdampfungseinheit stromabwärts der zweiten Verdampfungseinheit in der Fließrichtung liegend vorgesehen ist, und jede der Mehrzahl der ersten Röhren eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als die von jeder der Mehrzahl der zweiten Röhren ist.
  9. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest einer der Mehrzahl der Zwischendurchgänge eine Querschnittsfläche aufweist, die unterschiedlich von Querschnittsflächen von anderen einen der Mehrzahl der Zwischendurchgänge ist.
  10. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Verdampfungseinheit einen ersten Tank (12) hat, der mit den anderen Endabschnitten der Mehrzahl der ersten Röhren in der Röhrenlängsrichtung zum Sammeln oder Verteilen des Kältemittels von oder zu der Mehrzahl der ersten Röhren verbunden ist, die zweite Verdampfungseinheit einen zweiten Tank (22) hat, der mit den anderen Endabschnitten der Mehrzahl der zweiten Röhren in der Röhrenlängsrichtung zum Sammeln oder Verteilen des Kältemittels von oder zu der Mehrzahl der zweiten Röhren verbunden ist, und der erste Tank hat: eine Unterteilung (120), die konfiguriert ist, einen Innenraum des ersten Tanks in einen ersten Raum (121) und einen zweiten Raum (122) zu unterteilen, die Seite an Seite in einer Stapelrichtung der Mehrzahl der ersten Röhren angeordnet sind; einen Einfließabschnitt (12a), der konfiguriert ist, es dem Kältemittel zu ermöglichen, von außen in den ersten Raum zu fließen; und einen Ausfließabschnitt (12b), der konfiguriert ist, es dem Kältemittel zu ermöglichen, von dem zweiten Raum nach außen zu fließen.
  11. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder der Mehrzahl der Zwischendurchgänge unterhalb eines entsprechenden einen des Paars der Röhren vorgesehen ist, die erste Scheibe eine Durchgangsbohrung (513, 514) definiert, die an einer Örtlichkeit durch die erste Scheibe durchgeht, an der die Mehrzahl der Zwischendurchgänge nicht ausgebildet sind, und die zweite Scheibe eine Durchgangsbohrung (525, 526) definiert, die durch die zweite Scheibe an einer Örtlichkeit durchgeht, an der die Mehrzahl der Zwischendurchgänge nicht ausgebildet ist.
  12. Kältemittelverdampfer nach Anspruch 11, wobei ein gebogener Abschnitt (527), der von der zweiten Scheibe nach unten gebogen ist, mit einem äußeren Randabschnitt der Durchgangsbohrung verbunden ist, die in der zweiten Scheibe vorgesehen ist.
  13. Kältemittelverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine abgeschrägte Oberfläche (516), die sich zu einer stromabwärts liegenden Seite der Fließrichtung nach unten abschrägt, in einem stromabwärts liegenden Seitenabschnitt der ersten Scheibe in der Fließrichtung ausgebildet ist.
  14. Verfahren zum Herstellen des Kältemittelverdampfers nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Ausbilden von Durchgangsöffnungen (511, 512), in die die Mehrzahl von ersten Röhren und die Mehrzahl von zweiten Röhren einzufügen sind, durch Durchführen eines Rollformens an einer ersten länglichen dünnen Scheibe (710) unter Verwendung eines ersten Rollwerkzeugs (712); Schneiden der ersten länglichen dünnen Scheibe, die die Durchgangsöffnungen aufweist, zu einer vorbestimmten ersten Bezugslänge, um die erste Scheibe auszubilden; Ausbilden der Mehrzahl der Rippen durch Durchführen eines Rollformens an einer zweiten länglichen dünnen Scheibe (720) unter Verwendung eines zweiten Rollwerkzeugs (722); Schneiden der zweiten länglichen dünnen Scheibe, die die Mehrzahl der Rippen aufweist, auf eine vorbestimmte zweite Bezugslänge, um die zweite Scheibe auszubilden; vorübergehendes Sichern der Mehrzahl der ersten Röhren und der Mehrzahl der zweiten Röhren an der ersten und Scheibe und der zweiten Scheibe; und Erwärmen und Löten in einem Heizofen einer vorübergehenden Baugruppe, die aus den ersten Röhren, den zweiten Röhren, der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe ausgebildet ist, die vorübergehend aneinander gesichert sind.
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