DE10043439A1 - Kühler für einen superkritischen Dampfverdichtungskältekreislauf - Google Patents

Abstract

Gemäß der Erfindung ist in einem Kühler (200) für einen superkritischen Kreislauf ein Kältemittelauslaß (240) in einer höheren Position vorgesehen als ein Kältemitteleinlaß (230), bezogen auf eine vertikale Richtung, so daß Kältemittel von einer Unterseite zu einer Oberseite des Kühlers (200) strömt. Selbst dann, wenn die Temperatur von kühler Luft, die die Unterseite des Kühlers (200) durchsetzt, hoch ist, ist die Temperatur von Kältemittel, welches in der Unterseite strömt, so hoch, daß eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen kühler Luft und Kältemittel bereitgestellt werden kann. Infolge hiervon kann der Kühlwirkungsgrad von Kältemittel verbessert sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler (Gaskühler), der auf einen superkritischen Dampfverdichtungs-Kältekreislauf (nachfolgend als superkritischer Kreislauf bezeichnet) ange­ wendet ist, in welchem der Kältemitteldruck auf einer Hoch­ druckseite (Austragseite) einen superkritischen Druck des Käl­ temittels oder einen größeren Druck annimmt.

Da in einem superkritischen Kreislauf unter Verwendung von Fleon als Kältemittel der Druck auf einer Hochdruckseite klei­ ner als der superkritische Druck des Kältemittels ist, ändert das Kältemittel seine Phase bzw. seinen Zustand (es konden­ siert) in einem Verflüssiger ausgehend von einer Gasphase in eine Flüssigphase, während die Temperatur in etwa konstant bleibt. Die Kältemitteldichte wird in dem Verflüssiger erhöht, während das Kältemittel vom Kältemitteleinlaß zum Kältemitte­ lauslaß strömt. Die Position des Kältemitteleinlasses liegt deshalb üblicherweise höher als diejenige des Kältemittelaus­ lasses. Eine Fahrzeugklimaanlage ist deshalb üblicherweise im vorderen Teil eines Fahrzeugs derart untergebracht, daß ein Kühlwärmetauscher, wie etwa ein Verflüssiger oder ein Kühler, kühle Luft problemlos aufnehmen kann.

In diesem Zusammenhang wird die Temperatur von kühler Luft, die den Kühlwärmetauscher durchsetzt, gemessen, um die Kühlfä­ higkeit der Klimaanlage zu verbessern, wenn das Fahrzeug steht. Es wurde herausgefunden, daß die Temperatur von kühler Luft, welche die Unterseite des Wärmetauschers durchsetzt, hö­ her ist als diejenige von kühler Luft, welche die Oberseite des Wärmetauschers durchsetzt.

Das heißt, wenn das Fahrzeug, wie in Fig. 10 gezeigt, steht, wird in die Unterseite des Wärmetauschers 200 strömende kühle Luft durch Wärme (Bodenwärme) erwärmt, die vom Boden abge­ strahlt wird, und durch heiße Luft, die aus dem Motorraum aus­ getragen wird, und sie nimmt eine Temperatur ein, die höher ist als diejenige von kühler Luft, die in die Oberseite des Wärmetauschers strömt. Es wurde experimentell bestätigt, daß kühle Luft von etwa 55°C in die Unterseite strömt, während kühle Luft von etwa 45°C in die Oberseite strömt, wenn die Au­ ßenlufttemperatur 40°C beträgt. Aus diesem Beispiel wird deut­ lich, daß zwischen der Unterseite und der Oberseite des Wärme­ tauschers für Kühlzwecke eine große Temperaturdifferenz ent­ steht bzw. herrscht.

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend ange­ führten Probleme gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Kühlwirkungsgrad von Kältemittel in einem Kühler für einen superkritischen Kreislauf zu verbes­ sern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, 2, 3 bzw. 4. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Im Anspruch 8 ist die Ver­ wendung des erfindungsgemäßen Kühlers für ein Fahrzeug bean­ sprucht.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kältemittelauslaß höher angeordnet als der Kältemitteleinlaß, bezogen auf die vertikale Richtung eines Kühler. Dadurch strömt Kältemittel in die Unterseite des Kühlers mit einer Temperatur, die höher ist als diejenige auf bzw. in der Ober­ seite des Kühlers. Selbst dann, wenn die Temperatur von kühler Luft auf der Unterseite höher ist als diejenige auf der Ober­ seite, kann dadurch eine ausreichende Temperaturdifferenz zwi­ schen dem Kältemittel und kühler Luft bereitgestellt werden, was zu einer Verbesserung des Kältemittel-Kühlwirkungsgrads führt.

In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Kühler mehrere Rohre, von denen jedes sich in horizontaler Richtung erstreckt und im Inneren einen Kältemitteldurchlaß festlegt, in welchem Kältemittel strömt. Von den mehreren Rohren weist ein erstes der Rohre, das in ei­ ner höheren Position als ein zweites der Rohre vorgesehen ist, eine Querschnittsfläche für den Hindurchtritt von Kältemittel auf, die größer ist als diejenige des zweiten Rohrs. Jedes der mehreren Rohre kann mehrere Kältemitteldurchlässe aufweisen.

Wenn jedes der mehreren Rohre mehrere Kältemitteldurchlässe aufweist, kann die Anzahl der mehreren Kältemitteldurchlässe eines ersten der Rohre, das in eine Position angeordnet ist, die höher liegt als ein zweites der Rohre, größer gemacht wer­ den als diejenige des zweiten der Rohre.

Eine große Kältemittelmenge kann deshalb in den oberen Teil des Kühlers strömen, durch welchen kühle Luft bei niedriger Temperatur hindurchtritt, und zwar im Vergleich zu Kältemit­ tel, welches in der unteren Position des Kühlers strömt. Dies führt ebenfalls zu einem verbesserten Kühlwirkungsgrad. In diesen Fällen ist bevorzugt, daß ein Kältemitteleinlaß höher liegt als ein Kältemittelauslaß, bezogen auf die vertikale Richtung des Kühlers.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit ei­ nem Kühler gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs­ form versehen ist,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des in dem Fahrzeug ge­ mäß der ersten Ausführungsform installierten Kühlers,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Rohrs des Kühlers,

Fig. 4 ein Druck-Enthalpiediagramm von Kohlendioxid,

Fig. 5 eine schematische Vorderansicht eines modifizierten Kühlers gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 6 eine schematische Vorderansicht eines Kühlers gemäß ei­ ner zweiten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Vorderansicht eines Kühlers gemäß ei­ ner dritten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 8 eine schematische Vorderansicht eines modifizierten Kühlers gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 9 eine schematische Vorderansicht eines Kühlers gemäß ei­ ner vierten bevorzugten Ausführungsform, und

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung von durch die vorliegende Erfindung überwundenen Problemen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist ein Kühler für einen superkritischen Kreislauf in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auf eine Fahrzeugklimaanlage angewen­ det.

In Fig. 1 ist ein superkritischer Kreislauf (eine Fahrzeugkli­ maanlage) in einem Fahrzeug installiert, und ein Verdichter 100 saugt Kältemittel (bei der vorliegenden Ausführungsform Kohlendioxid) an und verdichtet es, während es Antriebskraft von einem Fahrzeugmotor (nicht gezeigt) aufnimmt. Aus dem Ver­ dichter 100 ausgetragenes Hochdruck-Kältemittel strömt in ei­ nen Kühler 200, um mit Luft (kühler Luft) Wärme zu tauschen, um abgekühlt zu werden. Der Kühler 200 ist nachfolgend näher erläutert.

Ein Drucksteuerventil 300 dekomprimiert aus dem Kühler 200 ausgetragenes Kältemittel unter Steuerung einer Temperatur des Kältemittels an der Auslaßseite des Kühlers 200 derart, daß ein Leistungskoeffizient (COP) des superkritischen Kreislaufs maximal wird. Das Drucksteuerventil 300 weist im wesentlichen dieselben Funktionen auf wie diejenigen, die in der JP-A-9- 264622 erläutert sind, weshalb sich eine nähere Erläuterung dieser Funktionen vorliegend erübrigt.

Ein Verdampfer 400 verdampft Kältemittel, dekomprimiert durch das druckgesteuerte Ventil 300, um Kältelieferfähigkeit (Kühl­ fähigkeit) bereitzustellen. Aus dem Verdampfer 400 strömendes Kältemittel strömt in einen Akkumulator bzw. einen Sammelbe­ hälter (Gas-Flüssigkeitstrenngerät) 500. Der Akkumulator 500 trennt das Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssi­ ges Kältemittel und schickt gasförmiges Kältemittel in Rich­ tung auf die Saugseite des Verdichters 100, während überschüs­ siges Kältemittel für den superkritischen Kreislauf in ihm rückgehalten bzw. gesammelt wird.

Der Kühler 200 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin­ dung ist unter Bezug auf Fig. 2 erläutert. Der Kühler 200 weist mehrere Röhren bzw. Rohre 210 auf, in welchen Kältemit­ tel strömt. Die Rohre 210 sind parallel in vertikaler Richtung angeordnet und erstrecken sich in horizontaler Richtung. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist jedes der Rohre 210 durch Stranggießen oder Ziehen gebildet und weist mehrere Kältemitteldurchlässe 211 im Inneren auf. Eine gewellte (Kühl-)Rippe 212 ist zwi­ schen zwei benachbarten Rohren 210 vorgesehen, wodurch ein Wärmetauschkern 213 zum Abkühlen von Kältemittel gebildet ist.

An beiden Enden in Längsrichtung der Rohre 210 sind Verteiler bzw. Sammlertanks (im folgenden Sammlertanks genannt) 220 an­ geordnet und stehen mit den Rohren 210 in Verbindung. Jeder Innenraum der Sammlertanks 220 ist in mehrere Räume durch Trennplatten (Trennmittel) 221 unterteilt. Ein Kältemittelein­ laß 230 ist an der Unterseite von jedem der Sammlertanks 220, d. h. an der Unterseite des Kühlers 200 vorgesehen, um Käl­ temittel aufzunehmen, das aus dem Verdichter 100 ausgetragen wird. Andererseits ist ein Kältemittelauslaß 240 an der Ober­ seite von einem der Sammlertanks 220, d. h. an der Oberseite des Kühlers 200 vorgesehen, um Kältemittel auszutragen, das in dem Kühler 200 einen Wärmetausch ausgeführt hat. Kältemittel strömt in dem Kühler 200 von der Unterseite zur Oberseite, während es in dem Kühler 200 mäanderförmig geführt ist, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil gezeigt.

Als nächstes werden die Merkmale der vorliegenden Ausführungs­ form näher erläutert. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist der Kältemitteleinlaß 230 an der Untersei­ te des Sammlertanks 220 (des Kühlers 200) vorgesehen, während der Kältemittelauslaß 240 an der Oberseite des Sammlertanks 200 (Kühler 200) vorgesehen ist. Das heißt, wenn der Kühler 200 in dem Fahrzeug montiert wird, liegt der Kältemittelauslaß 240 in vertikaler Richtung in dem Kühler 200 höher als der Kältemitteleinlaß 230.

In dem superkritischen Kreislauf strömt außerdem hochdrucksei­ tiges Kältemittel in dem Kühler 200 von dem Kältemitteleinlaß 230 in Richtung auf den Kältemittelauslaß 240 unter Verringe­ rung der Temperatur. Die Temperatur von Kältemittel am Käl­ temitteleinlaß 230 ist deshalb höher als diejenige am Käl­ temittelauslaß 240. Andererseits ist die Temperatur von kühler Luft, wie vorstehend erläutert, an der Unterseite des Kühlers 200 im Vergleich zur Oberseite hoch. Selbst dann, wenn die Temperatur von kühler Luft an der Unterseite hoch ist, ist je­ doch bei der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur von Kältemittel, welches in den Kühler 200 von der Unterseite ge­ führt wird, derart hoch, daß eine ausreichende Temperaturdif­ ferenz zwischen dem Kältemittel und kühler Luft an der Unter­ seite bereitgestellt werden kann. Infolge hiervon kann der Kühlwirkungsgrad des Kältemittels in dem Kühler 200 des super­ kritischen Kreislaufs verbessert werden, was zu einer verbes­ serten Kühlfähigkeit (Kälteerzeugungsfähigkeit) der Klimaanla­ ge (des superkritischen Kreislaufs) führt.

Fig. 4 zeigt ein Mollier-Diagramm, in welchem die durchgezoge­ nen Linien A-B-C-D den Betrieb des superkritischen Kreislaufs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigen, wäh­ rend durchbrochene Linien E-F-G-H einen Betrieb eines super­ kritischen Kreislaufs zeigen, in welchem das Kältemittel von einer Oberseite zu einer Unterseite in einem Kühler strömen gelassen wird. Wie aus diesem Diagramm hervorgeht, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform die Käl­ teerzeugungsfähigkeit (eine Differenz der Enthalpie zwischen C und D) um etwa 18% im Vergleich zu der herkömmlichen Kälteer­ zeugungsfähigkeit (eine Differenz der Enthalpie zwischen G und H) erhöht bzw. vergrößert.

Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf den in Fig. 2 gezeigten Kühler 200 beschränkt, sondern kann auf den in Fig. 5 gezeigten Kühler angewendet sein, in welchem die Anzahl der Unterteilungsplatten (Trennmittel) 221 im Vergleich zu derjenigen in Fig. 2 derart erhöht ist, daß die Anzahl von Richtungsänderungs- bzw. Wendevorgängen, die das Kältemittel in Kühler 200 durchläuft, verringert ist. Die Anzahl der Un­ terteilungsplatten 221 kann im Vergleich zu derjenigen der in Fig. 2 gezeigten ebenfalls erhöht sein, um die Anzahl von Wen­ destellen, die das Kältemittel im Kühler 200 durchläuft, zu erhöhen.

Bei der ersten Ausführungsform sind die Rohre 210 sich in ho­ rizontaler Richtung erstreckend vorgesehen. Bei einer in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform können die Rohre 210 jedoch derart angeordnet sein, daß diese Längsrichtung einer vertika­ len Richtung entspricht, und derart, daß das Kältemittel darin von der Unterseite zur Oberseite strömt.

Bei einer in Fig. 7 und 8 gezeigten dritten bevorzugten Aus­ führungsform verlaufen die Rohre 210 mäanderförmig und wech­ seln sich mit den Sammlertanks 220 ab, um den Wärmetauscher­ kern 213 zu bilden. In Fig. 7 verläuft ausschließlich ein Rohr 210 mäanderförmig ausgehend vom Kältemitteleinlaß 230 zum Käl­ temittelauslaß 240. In Fig. 8 sind mehrere (in der Figur zwei) Rohre 210 mäanderförmig verlaufend angeordnet, ausgehend vom Kältemitteleinlaß 230 zum Kältemittelauslaß 240.

Bei der ersten Ausführungsform strömt Kältemittel von der Un­ terseite zur Oberseite in dem Kühler 200 entgegen der Schwer­ kraft. Dies kann das Strömungsvermögen des Kältemittels beein­ trächtigen und zu einem Auftrennen bzw. Aufteilen des Käl­ temittels in den jeweiligen Rohren 210 ausgehend von den Samm­ lertanks 220 führen.

In diesem Zusammenhang ist bei einer in Fig. 9 gezeigten vier­ ten bevorzugten Ausführungsform der Kältemitteleinlaß 230 an der Oberseite des Kühlers 200 (einer der Sammlertanks 220) vorgesehen, und der Kältemittelauslaß 240 ist an der Untersei­ te des Kühlers 200 (der andere des Sammlertanks 220) vorgese­ hen. Einige der Rohre 210, die an der Oberseite angeordnet sind, weisen eine Durchlaßquerschnittsfläche bzw. einen Durch­ laßquerschnitt (Durchmesser des jeweiligen Kältemitteldurch­ lasses 211) auf, die bzw. der größer ist als diejenige bzw. derjenige der übrigen Rohre 210, die an der Unterseite ange­ ordnet sind.

Kältemittel strömt deshalb von der Oberseite zur Unterseite. Gleichzeitig erlaubt die Oberseite des Kühlers 200, durch wel­ chen kühle Luft mit niedriger Temperatur strömt, daß eine gro­ ße Kältemittelmenge darin im Vergleich zur Unterseite strömt, wodurch eine große Temperaturdifferenz zwischen Klimatisie­ rungsluft und Kältemittel bereitgestellt wird. Infolge hiervon vermag der Kühler 200 in dem superkritischen Kreislauf den Kühlwirkungsgrad und gleichzeitig das Aufteilungs- bzw. Unter­ teilungsvermögen des Kältemittels zu verbessern.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchlaßquer­ schnitt bzw. die Durchlaßquerschnittsfläche des Rohrs, das an der Oberseite angeordnet ist, größer als derjenige bzw. dieje­ nige des Rohrs, das an der Unterseite angeordnet ist. Die An­ zahl der Kältemitteldurchlässe 211 in dem Rohr, das an der Oberseite angeordnet ist, kann jedoch im Vergleich zu derjeni­ gen auf der Unterseite vergrößert sein. In einem derartigen Fall können dieselben Wirkungen erzielt werden.

Während die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die vorste­ hend genannten bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und erläutert wurde, erschließen sich dem Fachmann zahlreiche Ab­ wandlungen und Modifikationen, die sämtliche im Umfang der Er­ findung liegen, die in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.

Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung, obwohl in den vorstehend angeführten Ausführungsformen des superkritischen Kreislaufs Kohlendioxid als Kältemittel verwendet wird, auf superkritische Kreisläufe angewendet werden, die ein anderes Kältemittel als Kohlendioxid nutzen, wie etwa Ethylen, Ethan und Stickoxid.

Claims (8)

1. Kühler (200) zum Kühlen von Kältemittel, das aus einem Verdichter (100) mit hohem Druck in einem superkritischen Kältekreislauf ausgetragen wird, in welchem ein Druck auf einer Hochdruckseite ein superkritischer Druck von zumin­ dest dem Kältemittel ist, wobei der Kühler (200) aufweist: einen Wärmetauschkernabschnitt (213), in welchem ein Käl­ temitteldurchlaß (211) festgelegt ist, in welchem zu küh­ lendes Kältemittel strömt, wobei der Wärmetauschkernab­ schnitt (213) einen Kältemitteleinlaß (230) zum Leiten des Kältemittels in den Kältemitteldurchlaß (211) und einen Kältemittelauslaß (240) zum Austragen des Kältemittels aus dem Kältemitteldurchlaß (211) aufweist, wobei der Kältemittelauslaß (240) bezogen auf eine verti­ kale Richtung höher angeordnet ist als der Kältemittelein­ laß (230).

2. Kühler (200) zum Kühlen von Kältemittel, das aus einem Verdichter (100) mit hohem Druck in einem superkritischen Kältekreislauf ausgetragen wird, in welchem ein Druck auf einer Hochdruckseite ein superkritischer Druck von zumin­ dest dem Kältemittel ist, wobei der Kühler (200) aufweist: einen Wärmetauschkernabschnitt (213), der einen Kältemit­ teldurchlaß festlegt, in welchem zu kühlendes Kältemittel strömt, wobei der Wärmetauschkernabschnitt (213) derart aufgebaut ist, daß in einem oberen Teil des Wärme­ tauschkernabschnitts (213) strömendes Kältemittel eine Temperatur aufweist, die niedriger ist als diejenige von Kältemittel, welches in einem unteren Teil des Wärme­ tauschkernabschnitts (213) strömt.

3. Kühler (200) zum Kühlen von Kältemittel, das aus einem Verdichter (100) mit hohem Druck in einem superkritischen Kältekreislauf ausgetragen wird, in welchem ein Druck auf einer Hochdruckseite ein superkritischer Druck von zumin­ dest dem Kältemittel ist, wobei der Kühler (200) aufweist:
mehrere Rohre (210), die sich in horizontaler Richtung parallel zueinander erstrecken und im Inneren jeweils ei­ nen Kältemitteldurchlaß (211) festlegen, in welchem Käl­ temittel strömt, und
erste und zweite Sammlertanks (220), die jeweils an beiden Enden in Längsrichtung der mehreren Rohre (210) vorgesehen sind, um mit den mehreren Rohren (210) in Verbindung zu stehen,
wobei ein erstes der mehreren Rohre (210), das höher ange­ ordnet ist als ein zweites der mehreren Rohre (210), einen Durchlaßquerschnitt bzw. eine Querschnittsfläche des Käl­ temitteldurchlasses (211) aufweist, der bzw. die größer ist als derjenige des zweiten der mehreren Rohre (210).

4. Kühler (200) zum Kühlen von Kältemittel, das aus einem Verdichter mit hohem Druck in einem superkritischen Kälte­ kreislauf ausgetragen wird, in welchem ein Druck auf einer Hochdruckseite ein superkritischer Druck von zumindest dem Kältemittel ist, wobei der Kühler (200) aufweist:
mehrere Rohre (210), die sich in horizontaler Richtung parallel zueinander erstrecken und jeweils im Inneren meh­ rere Kältemitteldurchlässe (211) festlegen, in welchen Kältemittel strömt, und
erste und zweite Sammlertanks (220), die jeweils an beiden Enden in Längsrichtung der mehreren Rohre (210) vorgesehen sind, um mit den mehreren Rohren (210) in Verbindung zu stehen,
wobei eine Anzahl der mehreren Kältemitteldurchlässe (211) von einem ersten der mehreren Rohre (210), die höher ange­ ordnet sind als ein zweites der mehreren Rohre (210), grö­ ßer als diejenige des zweiten der mehreren Rohre (210) ist.

5. Kühler (200) nach Anspruch 3 oder 4, wobei: das erste der mehreren Rohre an einer Oberseite der mehre­ ren Rohre in vertikaler Richtung vorgesehen ist, und das zweite der mehreren Rohre an einer Unterseite der meh­ reren Rohre in der vertikalen Richtung vorgesehen ist.

6. Kühler (200) nach Anspruch 3 oder 4, wobei:
die mehreren Rohre (210) eine erste Gruppe von Rohren auf­ weist, die an einer Oberseite einer Mittenlinie von ihnen in vertikaler Richtung angeordnet sind, und eine zweite Gruppe von Rohren, die an einer Unterseite der Mittenlinie angeordnet sind,
die erste Gruppe von Rohren das erste der mehreren Rohre umfaßt, und
die zweite Gruppe von Rohren das zweite der mehreren Rohre umfaßt.

7. Kühler (200) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei: der erste und der zweite Sammlertank (220) einen Kältemit­ teleinlaß (230) aufweisen, durch welchen das Kältemittel in die mehreren Rohre eingeleitet wird, und einen Käl­ temittelauslaß (240), durch welchen das Kältemittel aus den mehreren Rohren ausgetragen wird, wobei der Kältemit­ teleinlaß (230) in vertikaler Richtung höher zu liegen kommt als der Kältemittelauslaß (240).

8. An einem Fahrzeug angebrachte Struktur eines Kühlers (200), der in einem Fahrzeug zum Kühlen von Kältemittel vorgesehen ist, das aus einem Verdichter mit einem hohen Druck gleich oder größer als ein superkritischer Druck des Kältemittels in einem superkritischen Kreislauf ausgetra­ gen wird, wobei die Struktur aufweist: einen Wärmetauschkernabschnitt (213), in welchem ein Käl­ temitteldurchlaß (211) festgelegt ist, in welchem zu küh­ lendes Kältemittel strömt, wobei der Wärmetauschkernab­ schnitt (213) einen Kältemitteleinlaß (230) aufweist, durch welchen das Kältemittel geleitet wird, und einen Kältemittelauslaß (240), durch welchen das Kältemittel ausgetragen wird, wobei der Kältemittelauslaß (240) in vertikaler Richtung höher liegt als der Kältemitteleinlaß (230).