DE102007002719A1

DE102007002719A1 - Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung

Info

Publication number: DE102007002719A1
Application number: DE102007002719A
Authority: DE
Inventors: Naohisa Kariya Ishizaka; Thuya Kariya Aung; Hiroshi Kariya Oshitani; Yoshiaki Kariya Takano; Mika Kariya Gocho; Hirotsugu Kariya Takeuchi; Yoshiyuki kariya Okamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: CN100491865C; JP4548350B2; DE102007002719B4; CN101004300A; US20070169510A1; JP2007192503A; US7654108B2

Abstract

Eine Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung enthält eine Ejektorpumpe (14), die ein Düsenteil (14a), das ein Kältemittel dekomprimiert, und eine Kältemittelansaugöffnung (14b), von der ein Kältemittel durch einen vom Düsenteil ausgestoßenen Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom angesaugt wird, aufweist, einen mit dem Auslass der Ejektorpumpe verbundenen ersten Verdampfapparat (15) und einen mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbundenen zweiten Verdampfapparat (18). Einer des ersten Verdampferapparats und des zweiten Verdampfapparats besitzt eine Behälterkonstruktion, die einen Behälter (18b) zum Verteilen des Kältemittels in die Kältemittelkanäle eines Wärmetauschteils oder zum Sammeln des Kältemittels aus diesen enthält. Der Behälter hat darin einen ersten Raum, durch den das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel in ein Wärmetauschteil des ersten Verdampfapparats strömt, und einen zweiten Raum, durch den das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel in ein Wärmetauschteil des zweiten Verdampapparats strömt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung (Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung), die eine Ejektorpumpe mit einer Funktion zum Dekomprimieren eines Kältemittels und eine Funktion zum Zirkulieren des Kältemittels aufweist.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Es ist eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung bekannt, die eine Ejektorpumpe enthält, die als Kältemitteldekompressionseinrichtung und Kältemittelzirkulationseinrichtung dient. Die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung ist zum Beispiel brauchbar für eine Fahrzeug-Klimaanlage oder ein Fahrzeugkühlsystem zum Kühlen und Tiefkühlen von Ladungen auf einem Fahrzeug oder dergleichen. Die Kühlkreisvorrichtung ist auch brauchbar für ein festes Kühlkreissystem wie beispielsweise eine Klimaanlage, eine Kühlvorrichtung oder eine Tiefkühlvorrichtung.

Die JP-B2-3265649 beschreibt eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung, die einen ersten Verdampfapparat, der auf einer Auslassseite einer Ejektorpumpe angeordnet ist, eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung, die auf einer Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfapparats positioniert ist, und einen zweiten Verdampfapparat, der zwischen einer Flüssigkältemittelauslassseite der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung und einer Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe positioniert ist, enthält.

In der in der JP-B2-3265649 beschriebenen Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung wird das von einem Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel mittels eines Verteilers in mehrere Rohre des ersten Verdampfapparats verteilt, und das aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung ausströmende flüssige Kältemittel wird in mehrere Rohre des zweiten Verdampfapparats verteilt. In diesem Fall wird jedoch eine Rohrleitungskonstruktion (Kältemittelkanalkonstruktion) zum Verteilen des Kältemittels auf die Rohre des ersten und des zweiten Verdampfapparats schwierig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrleitungskonstruktion in einer Kühlkreisvorrichtung zu vereinfachen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung vorzusehen, die eine Kanalkonstruktion vereinfachen kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung eine Ejektorpumpe, die ein Düsenteil, das ein Kältemittel dekomprimiert, und eine Kältemittelansaugöffnung, von der ein Kältemittel durch einen vom Düsenteil ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom angesaugt wird, aufweist. Hierbei werden das vom Düsenteil ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittel vermischt und von einem Auslass der Ejektorpumpe ausgegeben. Die Einheit enthält ferner einen mit dem Auslass der Ejektorpumpe verbundenen ersten Verdampfapparat und einen mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbundenen zweiten Verdampfapparat. Der erste Verdampfapparat besitzt ein Wärmetauschteil zum Verdampfen des aus dem Auslass der Ejektorpumpe ausströmenden Kältemittels, und der zweite Verdampfapparat weist ein Wärmetauschteil zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung anzusaugenden Kältemittels auf.

In der Einheit hat einer des ersten Verdampfapparats und des zweiten Verdampfapparats eine Behälterkonstruktion, die einen Behälter zum Verteilen des Kältemittels in mehrere Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils oder zum Sammeln des Kältemittels aus den Kältemittelkanälen enthält, und der Behälter besitzt darin einen ersten Raum, in den das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel strömt, und einen zweiten Raum, in den das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel strömt. Zusätzlich sind der erste Raum und der zweite Raum in dem Behälter voneinander getrennt und so vorgesehen, dass das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel in den Wärmetauschteil des ersten Verdampfapparats über den ersten Raum strömt und das in die Kältemittelansaugöffnung anzusaugende Kältemittel in den Wärmetauschteil des zweiten Verdampfapparats über den zweiten Raum strömt. Demgemäß können mittels der in einem des ersten und des zweiten Verdampfapparats vorgesehenen Behälterkonstruktion ein Kältemittelkanal auf der Seite des Auslasses der Ejektorpumpe und ein Kältemittelkanal auf der Seite der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbunden werden. Ferner ist eine Verteilungsfunktion zum Verteilen des Kältemittels aus dem Auslass der Ejektorpumpe und zum Verteilen des in die Kältemittelansaugöffnung zu saugenden Kältemittels vorgesehen. Deshalb kann eine Kanalkonstruktion der Einheit für die Kühlkreisvorrichtung einfach gemacht sein.

Zum Beispiel besitzt der zweite Verdampfapparat die Behälterkonstruktion. In diesem Fall ist der erste Raum mit einem Verbindungsloch versehen, das mit dem ersten Verdampfapparat in Verbindung steht, sodass das aus dem Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömende Kältemittel durch das Verbindungsloch zum ersten Verdampfapparat strömt. Hierbei kann das Verbindungsloch mehrere Lochteile aufweisen, die in einer Strömungsrichtung des vom Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömenden Kältemittels angeordnet sind. Alternativ kann das Verbindungsloch in einer Strömungsrichtung des vom Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömenden Kältemittels langgestreckt sein.

Alternativ kann der zweite Raum einen Raumteil haben, der sich in einer Anordnungsrichtung der Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats an einer Position angrenzend an die Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats erstreckt, und der erste Raum kann bezüglich des einen Raumteils des zweiten Raums auf einer den Kältemittelkanälen des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats abgewandten Seite vorgesehen sein. Ferner kann der zweite Raum einen weiteren Raumteil haben, der sich von dem einen Raumteil zu einer Position auf einer Verlängerungslinie des ersten Raums erstreckt.

Die Behälterkonstruktion kann weiter eine Trennplatte enthalten, die im Tank angeordnet ist, um einen Innenraum des Behälters in den ersten Raum und den zweiten Raum zu trennen. In diesem Fall kann die Trennplatte ein den Kältemittelkanälen zugewandtes Plattenflächenteil sowie eine gebogene Platte, die von dem Plattenflächenteil der Trennplatte zu der den Kältemittelkanälen des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats abgewandten Seite gebogen ist, enthalten. In diesem Fall sind der erste und der zweite Raum voneinander durch das Plattenflächenteil und die gebogene Platte getrennt.

In der Einheit für die Kühlkreisvorrichtung kann die Ejektorpumpe im Behälter positioniert sein, der Auslass der Ejektorpumpe kann im ersten Raum des Behälters geöffnet sein, und das Plattenflächenteil kann eine zum zweiten Raum vertiefte Vertiefung zum ruhigen Leiten des Kältemittels vom Auslass der Ejektorpumpe zum ersten Raum des Behälters aufweisen.

Alternativ kann der zweite Raum mit einer Einlassöffnung zum Einleiten des in die Ansaugöffnung der Ejektorpumpe zu saugenden Kältemittels versehen sein, und ein Drosselmechanismus kann Kältemittel stromauf der Einlassöffnung zum Dekomprimieren des Kältemittels angeordnet sein. In diesem Fall kann der Drosselmechanismus in der integrierten Einheit integriert sein.

Diese Einheit kann in geeigneter Weise modifiziert und für irgendeine Kühlkreisvorrichtung verwendet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsansicht einer schematischen Konstruktion einer integrierten Einheit für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters in der integrierten Einheit von 2;
4 eine Längsschnittansicht des Verdampfapparatbehälters in der integrierten Einheit von 2;
5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V-V von 4;
6 eine Perspektivansicht eines Anschlussblocks und einer Zwischenplatte in der integrierten Einheit von 2;
7 eine Perspektivansicht einer Ejektorpumpenbefestigungsplatte in der integrierten Einheit von 2;
8 eine Perspektivansicht einer Oben/Unten-Trennplatte in der integrierten Einheit von 2;
9 eine Perspektivansicht eines Abstandhalters in der integrierten Einheit von 2;
10 eine Perspektivansicht einer Kältemittelrückhalteplatte in der integrierten Einheit von 2;
11 eine schematische Perspektivansicht eines gesamten Kältemittelströmungspfades in der integrierten Einheit von 2;
12 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem Vergleichsbeispiel;
13 eine Perspektivansicht einer schematischen Konstruktion einer integrierten Einheit in einem Beispiel 1 des ersten Ausführungsbeispiels;
14 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 13;
15 eine Seitenansicht des Verdampfapparatbehälters von 14;
16 eine Perspektivansicht einer schematischen Konstruktion einer integrierten Einheit in einem Beispiel 2;
17 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 16;
18 eine Seitenansicht des Verdampfapparatbehälters von 17;
19 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
20 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
21 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
22 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
23 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Beispiele des ersten Ausführungsbeispiels werden nun unter Bezug auf 1 bis 18 beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel werden nun eine Einheit für eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung und eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung mit dieser Einheit beschrieben. Zum Beispiel ist die Einheit eine Verdampfapparateinheit oder eine mit einer Ejektorpumpe ausgestattete Verdampfapparateinheit für einen Kühlkreis.
Diese Einheit ist mit anderen Komponenten des Kühlkreises, der einen Kondensator, einen Kompressor und dergleichen enthält, über eine Rohrleitung verbunden, um eine Kühlkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe zu bilden. Die Einheit des Ausführungsbeispiels wird zur Anwendung an einem Innengerät (d.h. Verdampfapparat) zum Kühlen von Luft verwendet. Die Einheit kann in anderen Ausführungsbeispielen auch als ein Außengerät verwendet werden.
In einer in 1 dargestellten Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 wird ein Kompressor 11 zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb (nicht dargestellt) über eine elektromagnetische Kupplung 11a, einen Riemen oder dergleichen angetrieben.
Als Kompressor 11 kann entweder ein Verstellkompressor, der ein Kältemittelausgabevermögen durch eine Veränderung der Ausgabekapazität einstellen kann, oder ein Kompressor mit fester Verdrängung, der ein Kältemittelausgabevermögen durch Verändern einer relativen Einschaltdauer des Kompressors durch Einkoppeln und Auskoppeln einer elektromagnetischen Kupplung 11a einstellen kann, verwendet werden. Falls ein elektrischer Kompressor als Kompressor 11 verwendet wird, kann das Kältemittelausgabevermögen durch Einstellen der Drehzahl eines Elektromotors eingestellt oder reguliert werden.
Ein Kühler 12 ist auf einer Kältemittelausgabeseite des Kompressors 11 angeordnet. Der Kühler 12 tauscht Wärme zwischen dem vom Kompressor 11 ausgegebenen Hochdruckkältemittel und einer durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) geblasenen Außenluft (d.h. Luft außerhalb eines Raums eines Fahrzeugs) aus, um dadurch das Hochdruckkältemittel zu kühlen.
Als Kältemittel für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Kältemittel verwendet, dessen Hochdruck einen kritischen Druck nicht übersteigt, beispielsweise ein Kältemittel auf Flon-Basis oder ein Kältemittel auf HC-Basis, um so einen unterkritischen Dampfkompressionskreis zu bilden. Daher dient der Kühler 12 als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
Ein Flüssigkeitsauffanggefäß 12a ist auf einer Kältemittelauslassseite des Kühlers 12 vorgesehen. Das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a hat eine langgestreckte behälterartige Form, wie in der Technik bekannt, und bildet eine Dampf/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zum Trennen des Kältemittels in eine Dampf- und eine flüssige Phase, um ein überschüssiges flüssiges Kältemittel des Kühlkreises darin zu speichern. An einem Kältemittelauslass des Flüssigkeitsauffanggefäßes 12a wird das flüssige Kältemittel vom unteren Teil des Innern der behälterartigen Form abgeleitet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a integral mit dem Kühler 12 ausgebildet.
Der Kühler 12 kann eine bekannte Konstruktion haben, die einen ersten Wärmetauscher zur Kondensation, der auf der kältemittelstromaufwärtigen Seite positioniert ist, das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a zum Einleiten des Kältemittels vom ersten Wärmetauscher zur Kondensation und zum Trennen des Kältemittels in eine Dampf- und eine flüssige Phase, und einen zweiten Wärmetauscher zum Unterkühlen des gesättigten flüssigen Kältemittels aus dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a enthält.
Ein thermisches Expansionsventil 13 ist auf einer Auslassseite des Flüssigkeitsauftanggefäßes 12a angeordnet. Das thermische Expansionsventil 13 ist eine Dekompressionseinheit zum Dekomprimieren des flüssigen Kältemittels aus dem Flüssigkeitsauftanggefäß 12a und enthält ein Temperaturmessteil 13a, das in einem Kältemittelansaugkanal des Kompressors 11 angeordnet ist.
Das thermische Expansionsventil 13 erfasst einen Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite basierend auf der Temperatur und dem Druck des ansaugseitigen Kältemittels des Kompressors 11 und stellt einen Öffnungsgrad des Ventils (eine Kältemittelströmungsrate) so ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite zu einem vorbestimmten Wert wird, der voreingestellt ist, wie in der Technik bekannt.
Eine Ejektorpumpe 14 ist auf einer Kältemittelauslassseite des thermischen Expansionsventils 13 angeordnet. Die Ejektorpumpe 14 ist eine Dekompressionseinrichtung zum Dekomprimieren des Kältemittels sowie eine Kältemittelzirkulationseinrichtung (kinetische Vakuumpumpe) zum Zirkulieren des Kältemittels durch eine Sogwirkung (Mitreißwirkung) des mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelstroms.
Die Ejektorpumpe 14 enthält ein Düsenteil 14a zum weiteren Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels (des Mitteldruckkältemittels) durch Einschränken einer Pfadfläche des durch das Expansionsventil 13 geströmten Kältemittels auf ein kleines Niveau, und eine im gleichen Raum wie eine Kältemittelstrahlöffnung des Düsenteils 14a angeordnete Kältemittelansaugöffnung 14b zum Ansaugen des Dampfphasenkältemittels von einem später zu beschreibenden zweiten Verdampfapparat 18.
Ein Mischer 14c ist kältemittelstromab des Düsenteils 14a und der Kältemittelansaugöffnung 14b zum Vermischen eines Hochgeschwindigkeitskältemittelstroms aus dem Düsenteil 14a und eines angesaugten Kältemittels von der Kältemittelansaugöffnung 14b vorgesehen. Ein als Druckerhöhungsabschnitt dienender Diffusor 14d ist kältemittelstromab des Mischers 14c vorgesehen. Der Diffusor 14d ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass eine Pfadfläche des Kältemittels vom Mischer 14c in stromabwärtiger Richtung allmählich größer wird. Der Diffusor 14d dient dem Erhöhen des Kältemitteldrucks durch Abbremsen des Kältemittelstroms, d.h. dem Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in Druckenergie.
Ein erster Verdampfapparat 15 ist mit einem Auslass 14e (der Spitze des Diffusors 14d) der Ejektorpumpe 14 verbunden. Die Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 ist mit einer Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
Andererseits ist ein Kältemittelnebenkanal 16 vorgesehen, der von einer Einlassseite der Ejektorpumpe 14 abzweigt. Das heißt, der Kältemittelnebenkanal 16 zweigt an einer Position zwischen dem Kältemittelauslass des thermischen Expansionsventils 13 und dem Kältemitteleinlass des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 ab. Die stromabwärtige Seite des Kältemittelnebenkanals 16 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden. Ein Punkt Z zeigt einen Verzweigungspunkt des Kältemittelnebenkanals 16 an.
Im Kältemittelnebenkanal 16 ist eine Drossel 17 angeordnet. Auf der kältemittelstromabwärtigen Seite der Drossel 17 ist ein zweiter Verdampfapparat 18 angeordnet. Die Drossel 17 dient als eine Dekompressionseinheit, die eine Funktion des Einstellens einer Kältemittelströmungsrate in den zweiten Verdampfapparat 18 durchführt. Insbesondere kann die Drossel 17 mit einer festen Drossel wie beispielsweise einem Kapillarrohr oder einer Öffnung aufgebaut sein.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Verdampfapparate 15 und 18 in eine integrierte Konstruktion mit einer später zu beschreibenden Anordnung kombiniert. Diese zwei Verdampfapparate 15 und 18 sind in einem nicht dargestellten Gehäuse aufgenommen, und die Luft (zu kühlende Luft) wird durch ein gemeinsames elektrisches Gebläse durch einen im Gehäuse ausgebildeten Luftkanal in der Richtung eines Pfeils „A" geblasen, sodass die geblasene Luft durch die zwei Verdampfapparate 15 und 18 gekühlt wird.
Die durch die zwei Verdampfapparate 15 und 18 gekühlte Luft wird einem gemeinsamen zu kühlenden Raum (nicht dargestellt) zugeführt. Dies lässt die zwei Verdampfapparate 15 und 18 den gemeinsamen zu kühlenden Raum kühlen. Von diesen zwei Verdampfapparaten 15 und 18 ist der erste Verdampfapparat 15, der mit einem Hauptströmungspfad stromab der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms A angeordnet, während der zweite Verdampfapparat 18, der mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, auf der stromabwärtigen Seite des Luftstroms A angeordnet ist.
Wenn die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels als ein Kühlkreis für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, ist der Raum im Fahrzeugraum ein zu kühlender Raum. Wenn die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 dieses Ausführungsbeispiels für einen Kühlkreis für ein Kühlfahrzeug verwendet wird, ist der Raum in der Tiefkühlvorrichtung und der Kühlvorrichtung des Tiefkühlfahrzeugs der zu kühlende Raum.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 und die Drossel 17 in eine integrierte Einheit 20 kombiniert. Es werden nun spezielle Beispiele der integrierten Einheit 20 im Detail unter Bezug auf 2 bis 10 beschrieben.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der gesamten schematischen Konstruktion des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18. 3 ist eine Querschnittsansicht von oberen Behältern für den ersten und den zweiten Verdampfapparat 15 und 18, 4 ist eine schematische Längsschnittansicht des oberen Behälters des zweiten Verdampfapparats 18, und 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Line V-V von 4.
Zuerst wird nun Bezug nehmend auf 2 ein Beispiel der integrierten Konstruktion mit den zwei Verdampfapparaten 15 und 18 erläutert. In dem Ausführungsbeispiel von 2 können die zwei Verdampfapparate 15 und 18 integral in eine vollständig einzelne Verdampfapparatkonstruktion ausgebildet sein. Somit bildet der erste Verdampfapparat 15 einen stromaufwärtigen Bereich der einen Verdampfapparatkonstruktion in der Richtung des Luftstroms A, während der zweite Verdampfapparat 18 einen stromabwärtigen Bereich der einen Verdampfapparatkonstruktion in der Richtung des Luftstroms A bildet.
Der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 haben den gleichen Grundaufbau und enthalten Wärmetauschkerne 15a und 18a und Behälter 15b, 15c, 18b und 18c, die an der oberen und der unteren Seite der Wärmetauschkerne 15a bzw. 18a angeordnet sind.
Die Wärmetauschkerne 15a und 18a enthalten jeweils mehrere Rohre 21, die sich in einer Rohrlängsrichtung (z.B. vertikal in 2) erstrecken. Das Rohr 21 entspricht einem Wärmequellenfluidkanal, in dem ein Wärmequellenfluid zum Durchführen eines Wärmeaustausches mit einem Wärmetauschmedium strömt. Ein oder mehrere Kanäle zum Hindurchleiten eines Wärmetauschmediums, d.h. zu kühlender Luft in diesem Ausführungsbeispiel, sind zwischen diesen Rohren 21 ausgebildet.
Zwischen diesen Rohren 21 sind Rippen 22 angeordnet, sodass die Rohre 21 mit den Rippen 22 verbunden sein können. Jeder der Wärmetauschkerne 15a und 18a ist aus einer geschichteten Konstruktion der Rohre 21 und der Rippen 22 aufgebaut. Diese Rohre 21 und Rippen 22 sind abwechselnd in einer Querrichtung der Wärmetauschkerne 15a und 18a geschichtet. In anderen Ausführungsbeispielen kann irgendeine geeignete Konstruktion ohne die Rippen 22 in den Kernen 15a und 18a eingesetzt werden.
In 2 sind nur einige der Rippen 22 dargestellt, aber tatsächlich sind die Rippen 22 über die gesamten Bereiche der Wärmetauschkerne 15a und 18a angeordnet, und die geschichtete Konstruktion mit den Rohren 21 und den Rippen 22 ist über die gesamten Bereiche der Wärmetauschkerne 15a und 18a angeordnet. Die durch das elektrische Gebläse 19 geblasene Luft kann durch Freiräume in der geschichteten Konstruktion zu strömen.
Das Rohr 21 bildet den Kältemittelkanal, durch den das Kältemittel strömt, und es ist aus einem flachen Rohr mit einer flachen Querschnittsform in der Luftströmungsrichtung A gemacht. Die Rippe 22 ist eine Wellrippe, die durch Biegen einer dünnen Platte in einer wellenartigen Form gemacht ist, und sie ist mit einer flachen Außenseite des Rohrs 21 verbunden, um einen Wärmeübergangsbereich der Luftseite zu erweitern.
Die Rohre 21 des Wärmetauschkerns 15a und die Rohre 21 des Wärmetauschkerns 18a bilden unabhängig die jeweiligen Kältemittelkanäle. Die Behälter 15b und 15c auf der oberen und der unteren Seite des ersten Verdampfapparats 15 und die Behälter 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite des Verdampfapparats 18 bilden unabhängig die jeweiligen Kältemittelkanalräume.
Wie in 5 dargestellt, haben die Behälter 15b und 15c auf der oberen und der unteren Seite des ersten Verdampfapparats 15 Rohreinpasslöcher 15d, in welche die oberen bzw. unteren Enden der Rohre 21 des Wärmetauschkerns 15a eingesetzt und befestigt werden, sodass die oberen und unteren Enden des Rohrs 21 beide mit dem Innenraum des Behälters 15b bzw. 15c in Verbindung stehen.
Analog haben die Behälter 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite des zweiten Verdampfapparats 18 Rohreinpasslöcher 18d, in welche das obere bzw. das untere Ende des Rohrs 21 des Wärmetauschkerns 18 eingesetzt und befestigt werden, sodass die oberen und unteren Enden des Rohrs 21 beide mit dem Innenraum der Behälter 18b bzw. 18c in Verbindung stehen.
So dienen die auf der oberen und der unteren Seite angeordneten Behälter 15b, 15c, 18b und 18c dem Verteilen der Kältemittelströme auf die jeweiligen Rohre 21 der Wärmetauschkerne 15a und 18a und dem Sammeln der Kältemittelströme aus diesen Rohren 21.
In 5 sind nur die Rohreinpasslöcher auf der Seite der oberen Behälter 15b und 18b von den Rohreinpasslöchern 15d und 18d der Behälter 15b, 15c, 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite dargestellt. Da die Rohreinpasslöcher auf der Seite der unteren Behälter 15c und 18c die gleiche Konstruktion wie die Rohreinpasslöcher auf der Seite der oberen Behälter 15b und 18b haben, ist dagegen eine Darstellung der Rohreinpasslöcher auf der Seite der unteren Behälter 15c und 18c weggelassen.
Da die zwei oberen Behälter 15b und 18b aneinander angrenzen, können die zwei oberen Behälter 15b und 18b integral geformt werden. Das gleiche kann für die zwei unteren Behälter 15c und 18c gelten. Es ist offensichtlich, dass die zwei oberen Behälter 15b und 18b auch unabhängig als unabhängige Komponenten geformt werden können und dass Gleiches für die zwei unteren Behälter 15c und 18c gelten kann.
In diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in 2 und 5 dargestellt, die zwei oberen Behälter 15b und 18b durch Teilung in ein unteres Halbelement 60 (erstes Element), ein oberes Halbelement 61 (zweites Element) und einen Deckel 62 geformt.
Insbesondere hat das untere Halbelement 60 einen im Wesentlichen W-förmigen Schnitt, den man durch integrales Formen jeweiliger unterer Hälften der zwei oberen Behälter 15b und 18b erhält. Das obere Halbelement 61 hat einen im Wesentlichen M-förmigen Schnitt, den man durch integrales Formen jeweiliger oberer Hälften der zwei oberen Behälter 15b und 18b erhält.
Im Mittelbereich des im Wesentlichen W-förmigen Schnitts des unteren Halbelements 60 ist ein flaches Flächenteil 60a ausgebildet. Im Mittelbereich des im Wesentlichen M-förmigen Schnitts des oberen Halbelements 61 ist ein flaches Flächenteil 61a ausgebildet. Ein Kombinieren des unteren Halbelements 60 mit dem oberen Halbelement 61 bringt das flache Flächenteil 60a mit dem flachen Flächenteil 61a in Kontakt, um zwei zylindrische Formen zu bilden. Die einen Enden der zwei zylindrischen Formen (rechtes Ende von 2) in der Längsrichtung werden mit dem Deckel 62 verschlossen, wodurch die zwei oberen Behälter 15b und 18b gebildet werden.
Ein zur Verwendung in den Verdampfapparatkomponenten, wie beispielsweise dem Rohr 21, der Rippe 22, den Behältern 15b, 15c, 18b und 18c, geeignetes Material kann zum Beispiel Aluminium enthalten, was ein Metall mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit und Löteigenschaft ist. Durch Ausbilden jeder Komponenten mit dem Aluminiummaterial können die gesamten Konstruktionen des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 integral mit Löten zusammengebaut werden.
In dem Ausführungsbeispiel sind ein Kapillarrohr 17a oder dergleichen, das die Drossel 17 bildet, und ein in 2 dargestellter Anschlussblock 23 mit Löten integral mit dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 zusammengebaut.
Andererseits hat die Ejektorpumpe 14 die Düse 14a, in welcher ein feiner Kanal mit hoher Genauigkeit ausgebildet ist. Ein Löten der Ejektorpumpe 14 kann eine Warmverformung des Düsenteils 14a bei hoher Temperatur beim Löten (bei einer Löttemperatur von Aluminium von etwa 600°C) verursachen. Dies würde unvorteilhafterweise in der Tatsache resultieren, dass die Form und das Maß oder dergleichen des Kanals des Düsenteils 14a nicht entsprechend einem vorbestimmten Design gehalten werden können.
Daher wird die Ejektorpumpe 14 mit der Verdampfapparatseite nach dem integralen Verlöten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18, des Anschlussblocks 23 und des Kapillarrohrs 17a und dergleichen zusammengebaut.
Insbesondere wird nun eine Baugruppenkonstruktion mit der Ejektorpumpe 14, dem Kapillarrohr 17a und dem Anschlussblock 23 und dergleichen erläutert. Das Kapillarrohr 17a und der Anschlussblock 23 sind aus dem gleichen Aluminiummaterial wie die Verdampfapparatkomponenten gemacht.
Bezug nehmend auf 5 wird das Kapillarrohr 17a in Sandwich-Bauweise in einem talartigen Teil 61b (Vertiefungsteil zwischen den Behältern 15b, 18b), das an dem flachen Flächenteil 61a des oberen Halbelements 61 der oberen Behälter 15b und 18b ausgebildet ist, angeordnet.
Der Anschlussblock 23 ist ein Element, das an einer Seite (linke Seite in 2) jedes oberen Behälters 15b und 18b in der Behälterlängsrichtung von dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 gelötet und befestigt wird. Der Anschlussblock 23 enthält einen Kältemitteleinlass 25 der in 1 dargestellten integrierten Einheit 20, einen Kältemittelauslass 26 und ein Ejektorpumpeneinsetzteil 63 zum Montieren der Ejektorpumpe 14 an der Verdampfapparatseite.
Wie in 3 und 6 dargestellt, verzweigt der Kältemitteleinlass 25 in einer Mitte des Anschlussblocks 23 in der Dickenrichtung in einen Hauptkanal 25a, der als ein zum Einlass der Ejektorpumpe 14 gerichteter erster Kanal dient, und einen Nebenkanal 16, der als ein zum Einlass des Kapillarrohrs 17a gerichteter zweiter Kanal dient. Dieser Teil des Nebenkanals 16 entspricht einem Einlassteil des in 1 dargestellten Nebenkanals 16. So ist ein Verzweigungspunkt Z von 1 innerhalb des Anschlussblocks 23 vorgesehen.
Der Kältemittelauslass 26 ist aus einem einfachen Kanalloch (kreisförmiges Loch oder dergleichen) gebildet, der den Anschlussblock 23 in der Dickenrichtung durchdringt, wie in 2 und 6 dargestellt.
Der Anschlussblock 23 wird an der Seite der oberen Behälter 15b und 18b über eine Zwischenplatte 64 angelötet und befestigt. Die Zwischenplatte 64 dient dem Ausbilden des Hauptkanals 25a und des Nebenkanals 16 wie oben beschrieben, indem sie integral mit dem Anschlussblock 23 befestigt wird, und dem Fixieren der Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung.
In der aus dem Aluminiummaterial geformten Zwischenplatte 64 sind eine hauptkanalseitige Öffnung 64a in Verbindung mit dem Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23, eine nebenkanalseitige Öffnung 64b in Verbindung mit dem Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 und eine kältemittelauslassseitige Öffnung 64c in Verbindung mit dem Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23 ausgebildet.
Ein zylindrisches Teil 64d ist an einem Umfangsteil der hauptkanalseitigen Öffnung 64a ausgebildet, um in den oberen Behälter 18b eingesetzt zu werden. Ein ringförmiger Flansch 64e, der in der Innendurchmesserrichtung des zylindrischen Teils 64d vorsteht, ist an der Spitze des zylindrischen Teils 64d ausgebildet.
Eine von der Zwischenplatte 64 zur Verdampfapparatseite vorstehende erste Nase 64f (Klauenabschnitt) wird mit den oberen Behältern 15b und 18b verstemmt und an ihnen befestigt, sodass die Zwischenplatte 64 vorläufig an der Verdampfapparatseite befestigt werden kann. Ferner wird eine von der Zwischenplatte 64 zum Anschlussblock 23 vorstehende zweite Nase 64g (Klauenabschnitt) mit dem Anschlussblock 23 verstemmt und an ihm befestigt, sodass der Anschlussblock 23 vorläufig an der Verdampfapparatseite fixiert werden kann.
Die nebenkanalseitige Öffnung 64b der Zwischenplatte 64 wird mit dem stromaufwärtigen Ende (linkes Ende in 2) des Kapillarrohrs 17a verlötet und dicht verbunden.
Mit einer solchen Anordnung des Anschlussblocks 23 und der Zwischenplatte 64 steht der Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23 über die kältemittelauslassseitige Öffnung 64c der Zwischenplatte 64 mit einem linken Raum 31 des oberen Behälters 15b in Verbindung, und der Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 steht über die hauptkanalseitige Öffnung 64a der Zwischenplatte 64 mit einem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b in Verbindung. Außerdem sind der Anschlussblock 23 und die Zwischenplatte 64 mit den Stirnseiten der oberen Behälter 15b und 18b verlötet, wobei der Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 mit dem stromaufwärtigen Ende 17c des Kapillarrohrs 17a über die nebenkanalseitige Öffnung 64b der Zwischenplatte 64 in Verbindung steht.
Eine Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 ist ein Element, das dem Befestigen des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 dient, wobei der Innenraum des oberen Behälters 18b in den linken Raum 27 und einen rechten Raum 28 getrennt wird, wie in 2 bis 4 dargestellt. Der linke Raum 27 des oberen Behälters 18b dient als ein Sammelbehälter zum Sammeln der durch mehrere Rohre 21 im zweiten Verdampfapparat 18 geströmten Kältemittel.
Die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 ist in einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Innenraums des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 in der Längsrichtung angeordnet und mit der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b verlötet.
Wie in 7 dargestellt, ist die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 aus Aluminiummaterial gemacht und enthält ein flaches Plattenteil 65a, das den oberen Behälter 18b in der Querrichtung von 7 trennt, ein zylindrisches Teil 65b, das von dem flachen Plattenteil 65a in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b vorsteht, und eine Nase 65c, die vom oberen Ende des flachen Plattenteils 65a nach oben ragt.
Im zylindrischen Teil 65b ist ein Durchgangsloch ausgebildet, um die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 lateral zu durchdringen. Die Nase 65c durchdringt ein schlitzartiges Loch 66 an der Oberseite des oberen Behälters 18b und wird mit dem oberen Behälter 18b verstemmt und am ihm befestigt, wie in 4 dargestellt. Dies kann die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 vorläufig am oberen Behälter 18b fixieren.
Wieder zurück zu 4 wird das stromabwärtige Ende (rechtes Ende) 17d des Kapillarrohrs 17a in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (lateral in 4) in den oberen Behälter 18b eingesetzt. Insbesondere wird das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a in ein Durchgangsloch 62a des Deckels 62 des oberen Behälters 18b eingesetzt, um innerhalb des rechten Raum 28 geöffnet zu sein. Eine Dichtungsverbindung wird zwischen der Außenumfangsfläche des Kapillarrohrs 17a und dem Durchgangsloch 62a des Deckels 62 mit Löten ausgebildet.
Eine Oben/Unten-Trennplatte 67 ist in einem in vertikaler Richtung im Wesentlichen mittleren Bereich des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b angeordnet. Die Oben/Unten-Trennplatte 67 dient einer Trennung des rechten Raums 28 in zwei Räume in der Oben/Unten-Richtung, d.h. in einen oberen Raum 69 und einen unteren Raum 70. Der untere Raum 70 dient als ein Verteilbehälter zum Verteilen des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfapparats 18.
Die Oben/Unten-Trennplatte 67 ist aus einem Aluminiummaterial gemacht und mit der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b verlötet. Die Trennplatte 67 hat eine Plattenform, die sich insgesamt in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b erstreckt, wie in 8 dargestellt.
Insbesondere enthält die Oben/Unten-Trennplatte 67 eine flache Plattenfläche 67a, die sich in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b erstreckt, und ein erstes und ein zweites gebogenes Teil 67b und 67c, die an zwei Enden der flachen Plattenfläche 67a in der Längsrichtung in entgegengesetzten Richtungen zueinander in rechten Winkeln gebogen sind. Das heißt, die erste gebogene Platte 67b ist eine von der flachen Plattenfläche 67a etwa im rechten Winkel nach oben gebogene Platte, und die zweite gebogene Platte 67c ist eine von der flachen Plattenfläche 67a nach unten gebogene Platte.
Die erste gebogene Platte 67b ist von einem Ende der flachen Plattenfläche nach oben gebogen, welches näher zum stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a liegt (auf der rechten Seite von 4), während die zweite gebogene Platte 67c vom anderen Ende der flachen Plattenfläche 67a nach unten gebogen ist.
Wie in 5 dargestellt, ist die flache Plattenfläche 67a schräg, sodass sie sich von der Seite des ersten Verdampfapparats 15 zur Seite des zweiten Verdampfapparats 18 absenkt. Am Fuß des ersten gebogenen Teils 67b ist integral eine zur flachen Plattenfläche 67a in einer Dreieckform vorstehende Rippe 67d ausgebildet. Die Rippe 67d erhöht die Steifigkeit des ersten gebogenen Teils 67b, wodurch ein Biegewinkel des ersten gebogenen Teils 67b im rechten Winkel gehalten wird.
Wie in 4 dargestellt, durchdringt eine von der Spitze (vom oberen Ende) des ersten gebogenen Teils 67b nach oben ragende Nase 67e das schlitzartige Loch 68 an der Oberseite des oberen Behälters 18b und wird so mit dem oberen Behälter 18b verstemmt und an ihm befestigt. So kann die Oben/Unten-Trennplatte 67 vorläufig am oberen Behälter 18b fixiert werden.
Durch Ausbilden des ersten gebogenen Teils 67d in der Oben/Unten-Trennplatte 67 wird der untere Raum 70 am stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a (auf der rechten Seite von 4) mehr nach oben erweitert als am ersten gebogenen Teil 67b. Das heißt, in dem Raum auf der Seite des stromabwärtigen Endes 17d des Kapillarrohrs 17a ist im rechten Raum 28 der obere Raum 29 nicht ausgebildet, und der untere Raum 70 ist über den gesamten vertikalen Bereich des rechten Raums 28 ausgebildet.
Wie in 8 dargestellt, ist an einem Ende der flachen Plattenfläche 67a der Oben/-Unten-Trennplatte 67 auf der Seite des zweiten gebogenen Teils 67c (auf der linken Seite in 8) eine Vertiefung 67f ausgebildet, die zum unteren Raum 70 vertieft ist. Die Vertiefung 67f enthält ein zylindrisches Vertiefungsteil 67g und ein konisches Vertiefungsteil 67h.
Das zylindrische Vertiefungsteil 67g hat eine Form, die sich an einem Ende der flachen Plattenfläche 67a auf der Seite des zweiten gebogenen Teils 67c (auf der linken Seite in 8) in der Längsrichtung der flachen Plattenfläche 67a erstreckt. Das konische Vertiefungsteil 67h ist im Anschluss an das zylindrische Vertiefungsteil 67g näher zur Seite des ersten gebogenen Teils 67b (auf der rechten Seite in 8) als das zylindrische Vertiefungsteil 67g ausgebildet. Das konische Vertiefungsteil 67h hat eine solche Form, dass die Seite des zylindrischen Vertiefungsteils 67g des Vertiefungsteils 67h tief ist und dass das Vertiefungsteil 67h umso flacher wird, je größer der Abstand vom zylindrischen Vertiefungsteil 67g ist.
Die Ejektorpumpe 14 ist aus einem Metallmaterial wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium gemacht. Alternativ kann die Ejektorpumpe 14 auch aus Kunstharz (Nicht-Metallmaterial) gemacht sein. Nach einem Schritt des integralen Verlötens und Zusammenbauens des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 oder dergleichen (einen Schritt des Verlötens) wird die Ejektorpumpe 14 durch Löcher, die den Ejektorpumpeneinlass 63 des Anschlussblocks 23 und die hauptkanalseitige Öffnung 64a der Zwischenplatte 64 enthalten, in den oberen Behälter 18b eingeschoben.
Die Spitze 14e der Ejektorpumpe 14 in der in 3 dargestellten Längsrichtung entspricht dem Auslassteil 14e der in 1 dargestellten Ejektorpumpe 14. Diese Ejektorpumpenspitze 14e wird in den zylindrischen Teil 65b der Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 eingesetzt, um mittels eines O-Rings 29a abgedichtet und befestigt zu werden.
Wie in 4 dargestellt, wird die Ejektorpumpenspitze 14e in einer solchen Position angeordnet, dass sie die flache Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 in der vertikalen Richtung kreuzt. Die Vertiefung 67f ist in der Oben/Unten-Trennplatte 67 ausgebildet, und die Außenumfangsfläche des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 wird in und an dem zylindrischen Vertiefungsteil 67g der Vertiefung 67f angeordnet. Dies lässt die gesamte Spitze 14e der Ejektorpumpe im oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b geöffnet sein. Die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 steht mit dem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 in Verbindung.
Wie in 3 dargestellt, ist in einer in der Behälterlängsrichtung im Wesentlichen Mitte des Innenraums des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 eine Links/Rechts-Trennplatte 30 angeordnet, die den Innenraum des oberen Behälters 15b in der Behälterlängsrichtung in zwei Räume, d.h. den linken Raum 31 und einen rechten Raum 32 trennt.
Der linke Raum 31 dient als Sammelbehälter zum Sammeln der durch die mehreren Rohre 21 des ersten Verdampfapparats 15 geströmten Kältemittel. Der rechte Raum 32 dient als Verteilbehälter zum Verteilen des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des ersten Verdampfapparats 15.
Wie in 4 und 5 dargestellt, ist an der flachen Plattenfläche 61a des oberen Halbelements 61 der oberen Behälter 15b und 18b ein Vertiefungsteil 61c an einem im oberen Raum 69 des rechten Raum 28 im oberen Behälter 28b positionierten Teil ausgebildet.
Mehrere Vertiefungsteile 61c sind in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (lateral in 4) angeordnet. Mehrere Verbindungslöcher 71 sind durch Räume gebildet, die von diesen Vertiefungsteilen 61c und der flachen Plattenfläche 60a des unteren Halbelements 60 der oberen Behälter 15b und 18b umschlossen sind.
Der obere Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b und der rechte Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 stehen miteinander über die mehreren Verbindungslöcher 71 in Verbindung.
Die mehreren Vertiefungsteile 61c können in einer solchen Form ausgebildet sein, dass sie in einen Körper verbunden sind, wodurch die Verbindungslöcher 71 in der Querrichtung (in der Schichtungsrichtung der Rohre 21) quer über den gesamten Bereich im oberen Raum 69 ausgebildet sind.
Das linke Ende der Ejektorpumpe 14 (das linke Ende von 3) in der Längsrichtung entspricht dem Einsetzteil des Düsenteils 14a von 1. Dieses linke Ende wird in die Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils 64d der Zwischenplatte 64 mittels eines O-Rings 29b eingepasst und luftdicht daran befestigt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ejektorpumpe 14 wie folgt in der Längsrichtung befestigt. Zuerst wird der Abstandhalter 72 nach dem Einsetzen der Ejektorpumpe 14 vom Ejektorpumpeneinsetzteil 63 des Anschlussblocks 23 in den oberen Behälter 18b in das Ejektorpumpeneinsetzteil 63 eingesetzt, und dann greifen Außengewinde an der Außenumfangsfläche eines säulenförmigen Stopfens 73 in Innengewinde an der Innenumfangsfläche des Ejektorpumpeneinsetzteils 63. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Abstandhalter 72 und der Stopfen 73 jeweils aus Aluminiummaterial gemacht.
Wie in 9 dargestellt, enthält der Abstandhalter 72 ein ringförmiges Teil 72a und ein von einem Teil des ringförmigen Teils 72a in einer axialen Richtung vorstehendes Vorsprungteil 72b. So drückt das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72, wenn der Stopfen 73 in das Ejektorpumpeneinsetzteil 63 greift, das linke Ende der Ejektorpumpe 14 in die Einsetzrichtung der Ejektorpumpe 14.
Andererseits ist am linken Ende der Ejektorpumpe ein ringförmiges Teil 74 ausgebildet, dessen Durchmesser größer als die Ejektorpumpe selbst ist. Daher wird, wenn das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72 in der Einsetzrichtung der Ejektorpumpe 14 gegen das linke Ende der Ejektorpumpe 14 gedrückt wird, das ringförmige Teil 74 der Ejektorpumpe 14 gegen den Flansch 64e der Zwischenplatte 64 gedrückt. Dies kann die Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung der Ejektorpumpe 14 fixieren.
Falls das Vorsprungteil 72b so ausgebildet ist, dass es vom gesamten Umfangs des ringförmigen Teils 72a des Abstandhalters 72 vorsteht, um so den Abstandhalter 72 in einer einfachen zylindrischen Form zu machen, würde der Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 durch den Abstandhalter 72 geschlossen werden.
Im Gegensatz dazu kann die Ejektorpumpe 14, da in dem Ausführungsbeispiel das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72 so ausgebildet ist, dass es nur von einem Teil des ringförmigen Teils 72a des Abstandhalters 72 vorsteht, in der Längsrichtung befestigt werden, ohne den Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 zu verschließen.
Die Außenumfangsflächen des zylindrischen Stopfens 73 wird in die Innenumfangsfläche des Ejektorpumpeneinsetzteils 63 des Anschlussblocks 23 mittels des O-Rings 29c eingepasst und dicht befestigt.
Wie in 4 und 5 dargestellt, wird eine Kältemittelrückhalteplatte 75 im unteren Raum 70 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b angeordnet. Die Kältemittelrückhalteplatte 75 ist ein Element, das einer gleichmäßigen Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfapparats 18 dient. Die Kältemittelrückhalteplatte 75 des Ausführungsbeispiels ist aus Aluminiummaterial gemacht und hat eine plattenartige Form mit einem bergartigen Schnitt, der sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (lateral in 4) erstreckt. Der bergartige Schnitt ragt von einer horizontalen Fläche in der Kältemittelrückhalteplatte 75 vor.
Bezug nehmend auf 10 sind mehrere Löcher 75a, die jeweils eine etwa rechtwinklige offene Form haben, am oberen Teil der Kältemittelrückhalteplatte 75 mit dem bergartigen Schnitt in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 ausgebildet. Zwischen diesen rechtwinkligen Löchern 75a ist ein Verbindungsteil 75b mit einem bergartigen Schnitt ausgebildet. Das Verbindungsteil 75b kann die Steifigkeit der Kältemittelrückhalteplatte 75 sichern, selbst wenn die Löcher 75a in der Kältemittelrückhalteplatte 75 ausgebildet sind.
Wie in 5 dargestellt, ist ein Ende 75d auf der Seite eines unteren Teils 75c mit einem bergartigen Schnitt der Kältemittelrückhalteplatte 75 an der oberen Stirnfläche des Rohre 21 platziert und mit der in der vertikalen Richtung verlaufenden Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60 des oberen Behälters 18b verlötet. Dies erzeugt einen talartigen Rückhalteabschnitt 76 zwischen dem Bodenteil 75c der Kältemittelrückhalteplatte 75 und der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b.
In diesem Ausführungsbeispiel trennt die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 einen inneren Abschnitt des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 in den linken und den rechten Raum 27, 28, sodass der linke Raum 27 als ein Sammelbehälter zum Sammeln des Kältemittels aus den mehreren Rohren 21 benutzt wird und der rechte Raum 28 als ein Verteilbehälter zum Verteilen des Kältemittels in die mehreren Rohre 21 benutzt wird. Die Ejektorpumpe 14 erstreckt sich in einer Axialrichtung des Düsenteils 14a längs in einer dünnen Form und ist parallel zum oberen Behälter 18b angeordnet, sodass die Längsrichtung der Ejektorpumpe 14 der Längsrichtung des oberen Behälters 18b entspricht.
Demgemäß kann die Anordnung der Ejektorpumpe 14 und des zweiten Verdampfapparats 18 kompakt gemacht werden, um so die Größe der gesamten Einheit zu reduzieren. Weil die Ejektorpumpe 14 in dem als Sammelbehälter benutzten linken Raum 27 angeordnet ist, kann ferner die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 ohne ein Rohrelement direkt im linken Raum 27 geöffnet sein. Es ist daher möglich, die Anzahl der Kältemittelrohre zu verringern und die Rohrleitungskonstruktion zu vereinfachen. Ferner ist es möglich, das Kältemittelsammeln aus den mehreren Rohren 21 und die Kältemittelzufuhr zur Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 mittels eines einzelnen Behälters (27) durchzuführen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat in der Lustströmungsrichtung nebeneinander angeordnet, und der stromabwärtige Endabschnitt der Ejektorpumpe 14 ist angrenzend an den Verteilbehälter (d.h. den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b) positioniert. Bei dieser Konstruktion kann, selbst wenn die Ejektorpumpe 14 im zweiten Verdampfapparat 18 angeordnet wird, ein Kältemittelzufuhrpfad vom Auslass 14e der Ejektorpumpe 14 zum ersten Verdampfapparat 15 einfach ausgebildet werden.
Bei der obigen Konstruktion werden nun die Kältemittelströmungspfade der gesamten integrierten Einheit 20 in mehr Einzelheiten Bezug nehmend auf 3, 4 und 11 beschrieben. 11 ist eine schematische Perspektivansicht der gesamten Kältemittelströmungspfade in der integrierten Einheit 20.
Der Kältemitteleinlass 25 des Anschlussblocks 23 wird in den Hauptkanal 25a und den Nebenkanal 16 verzweigt. Das Kältemittel im Hauptkanal 25a gelangt durch die hauptkanalseitige Öffnung 64a der Zwischenplatte 64 und wird dann durch die Ejektorpumpe 14 (das Düsenteil 14a → den Mischer 14c → den Diffusor 14d) dekomprimiert. Das dekomprimierte Niederdruckkältemittel strömt über den oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b und über mehrere Verbindungslöcher 71 in der Richtung des Pfeils „a" in den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15.
Das Kältemittel im rechten Raum 32 bewegt sich in den auf der rechten Seite des Wärmetauschkerns 15a positionierten Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „b" nach unten, um in den rechten Teil des unteren Behälters 15c zu strömen. Im unteren Behälter 15c ist keine Trennplatte vorgesehen, und so bewegt sich das Kältemittel von der rechten Seite des unteren Behälters 15c in der Richtung des Pfeils „c" zu seiner linken Seite.
Das Kältemittel auf der linken Seite des unteren Behälters 15c bewegt sich in den auf der linken Seite des Wärmetauschkerns 15a positionierten Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „d" nach oben, um in den linken Raum 31 des oberen Behälters 15b zu strömen. Das Kältemittel strömt weiter in der Richtung des Pfeils „e" zum Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23.
Im Gegensatz dazu wird das Kältemittel im Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zuerst durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert, und dann strömt das dekomprimierte Niederdruckkältemittel (Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel) in der Richtung des Pfeils „f" in den unteren Raum 70 des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18.
Das in den unteren Raum 70 strömende Kältemittel bewegt sich in den auf der rechten Seite des Wärmetauschkerns 18a positionieren Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „g" nach unten, um in den rechten Teil des unteren Behälters 18c zu strömen. Im unteren Behälter 18c ist keine Rechts/Links-Trennplatte vorgesehen, und so bewegt sich das Kältemittel von der rechten Seite des unteren Behälters 18c in der Richtung eines Pfeils „h" zu seiner linken Seite.
Das Kältemittel auf der linken Seite des unteren Behälters 18c bewegt sich in den auf der linken Seite des Wärmetauschkerns 18a positionieren Rohren 21 in der Richtung des Pfeils "i" nach oben, um in den linken Raum 27 des oberen Behälters 18b zu strömen.
Da die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 mit dem linken Raum 27 in Verbindung steht, wird das Kältemittel im linken Raum 27 von der Kältemittelansaugöffnung 14b in die Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Die integrierte Einheit 20 hat die Konstruktion des Kältemittelkanals wie oben beschrieben. Insgesamt muss nur der eine Kältemitteleinlass 25 am Anschlussblock 23 vorgesehen sein, und nur der eine Kältemittelauslass 26 muss am Anschlussblock 23 in der integrierten Einheit 20 vorgesehen sein.
Es wird nun eine Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn der Kompressor 11 durch einen Fahrzeugmotor angetrieben wird, strömt das durch den Kompressor 11 komprimierte und durch ihn ausgegebene Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel in den Kühler 12, wo das Hochtemperaturkältemittel durch die Außenluft gekühlt und kondensiert wird. Das aus dem Kühler 12 strömende Hochdruckkältemittel strömt in das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a, in dem das Kältemittel in die flüssige und die Dampfphase getrennt wird. Das flüssige Kältemittel wird von dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a abgeleitet und gelangt durch das Expansionsventil 13.
Das Expansionsventil 13 stellt den Öffnungsgrad des Ventils (die Kältemittelströmungsrate) so ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 (d.h. des durch den Kompressor angesaugten Kältemittels) zu einem vorbestimmten Wert wird, und das Hochdruckkältemittel wird dekomprimiert. Das durch das Expansionsventil 13 geströmte Kältemittel (Mitteldruckkältemittel) strömt in einen im Anschlussblock der integrierten Einheit 20 vorgesehenen Kältemitteleinlass 25.
Hier wird der Kältemittelstrom in den vom Hauptkanal 25 des Anschlussblocks 23 zum Düsenteil 14a der Ejektorpumpe 14 gerichteten Kältemittelstrom und den vom Kältemittelnebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zum Kapillarrohr 17a gerichteten Kältemittelstrom geteilt.
Der Kältemittelstrom in die Ejektorpumpe 14 wird durch das Düsenteil 14a dekomprimiert und ausgedehnt. So wird die Druckenergie des Kältemittels vom Düsenteil 14a in die Geschwindigkeitsenergie umgewandelt, und das Kältemittel wird aus der Strahlöffnung des Düsenteils 14a mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt saugt der Druckabfall des Kältemittels das durch den zweiten Verdampfapparat 18 am Kältemittelnebenkanal 16 gelangte Kältemittel (Dampfphasenkältemittel) von der Kältemittelansaugöffnung 14b an.
Das vom Düsenteil 14a ausgestoßene Kältemittel und das in die Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugte Kältemittel werden durch den Mischer 14c stromab des Düsenteils 14a vereint, um in den Diffusor 14d zu strömen. Im Diffusor 14d wird die Geschwindigkeitsenergie (Expansionsenergie) des Kältemittels durch Vergrößern der Pfadfläche in Druckenergie umgewandelt, was in einem erhöhten Druck des Kältemittels resultiert.
Das aus dem Diffusor 14d der Ejektorpumpe 14 strömende Kältemittel strömt durch die durch die Pfeile „a" bis „e" in 12 angegebenen Kältemittelströmungspfade im ersten Verdampfapparat 15. Während dieser Zeit absorbiert das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel im Wärmetauschkern 15a des ersten Verdampfapparats Wärme von der in der Richtung eines Pfeils „A" geblasenen Luft, um so verdampft zu werden. Das verdampfte Dampfphasenkältemittel wird von dem einen Kältemittelauslass 26 in den Kompressor 11 gesaugt und wieder komprimiert.
Der Kältemittelstrom in dem Kältemittelnebenkanal 16 wird durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert, um zu einem Niederdruckkältemittel (Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel) zu werden. Das Niederdruckkältemittel strömt durch die durch die Pfeile „f' bis „i" von 11 angegebenen Kältemittelströmungspfade im zweiten Verdampfapparat 18. Während dieser Zeit absorbiert das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel im Wärmetauschkern 18a des zweiten Verdampfapparats 18 Wärme von der durch den ersten Verdampfapparat 15 gelangten geblasenen Luft, um verdampft zu werden. Das verdampfte Dampfphasenkältemittel wird von der Kältemittelansaugöffnung 14b in die Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Wie oben erwähnt, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Kältemittel auf der stromabwärtigen Seiten des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 zum ersten Verdampfapparat 15 geleitet werden, und das Kältemittel auf der Seite des Nebenkanals 16 kann über ein Kapillarrohr (Drossel) 17a zum zweiten Verdampfapparat 18 geleitet werden, sodass der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 gleichzeitig Kühlwirkungen zeigen können. So kann die durch sowohl den ersten als auch den zweiten Verdampfapparat 15 und 18 gekühlte Luft in einen zu kühlenden Raum geblasen werden, wodurch der zu kühlende Raum gekühlt wird.
Hierbei ist der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 15 der Druck des Kältemittels, der durch den Diffusor 14d erhöht worden ist. Im Gegensatz dazu kann, da die Auslassseite des zweiten Verdampfapparats 18 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, der niedrigste Druck des Kältemittels, der am Düsenteil 14a dekomprimiert worden ist, auf den zweiten Verdampfapparat 18 wirken.
Daher kann der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfapparats 18 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfapparats 15 sein. Bezüglich der Strömungsrichtung A der geblasenen Luft ist der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, auf der stromaufwärtigen Seite angeordnet, und der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, ist auf der stromabwärtigen Seite angeordnet. Sowohl ein Unterschied zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur des ersten Verdampfapparats 15 und der Temperatur der geblasenen Luft als auch ein Unterschied zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur des zweiten Verdampfapparats 18 und der Temperatur der geblasenen Luft können gewährleistet werden.
So können beide Kühlleistungen des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 effektiv gezeigt werden. Daher kann die Kühlleistung des gemeinsamen zu kühlenden Raums in der Kombination des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 effektiv verbessert werden. Ferner erhöht die Druckerhöhungswirkung durch den Diffusor 14d den Druck des angesaugten Kältemittels des Kompressors 11, wodurch die Antriebsenergie des Kompressors 11 vermindert werden kann.
Die Kältemittelströmungsrate auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 18 kann durch das Kapillarrohr (Drossel) 17 unabhängig eingestellt werden, ohne von der Funktion der Ejektorpumpe 14 abzuhängen, und die Kältemittelströmungsrate in den ersten Verdampfapparat 15 kann durch eine Drosselkennlinie der Ejektorpumpe 14 eingestellt werden. So können die Kältemittelströmungsraten in den ersten und den zweiten Verdampfapparat 15 und 18 entsprechend den jeweiligen Wärmelasten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 einfach eingestellt werden.
Für eine kleine Wärmelast des Kreises wird der Unterschied zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck im Kreis klein und die Eingangsleistung der Ejektorpumpe wird ebenfalls klein. In dem im JP-Patent Nr. 3265649 beschriebenen herkömmlichen Kreis hängt die durch den zweiten Verdampfapparat 18 gelangende Kältemittelströmungsrate nur von dem Kältemittelansaugvermögen der Ejektorpumpe 14 ab. Dies resultiert in einer verminderten Eingangsleistung der Ejektorpumpe 14, einer Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14 und einem Abfall der Kältemittelströmungsrate des zweiten Verdampfapparats 18, wodurch es schwierig wird, die Kühlleistung des zweiten Verdampfapparats 18 zu sichern.
Im Gegensatz dazu wird in diesem Ausführungsbeispiel das durch das Expansionsventil 13 gelangte Kältemittel stromauf des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 verzweigt, und das abgezweigte Kältemittel wird durch den Kältemittelnebenkanal 16 in die Kältemittelansagöffnung 14b gesaugt, sodass der Kältemittelnebenkanal 16 parallel zur Ejektorpumpe 14 geschaltet ist.
Daher kann das Kältemittel dem Kältemittelnebenkanal 16 nicht nur mittels des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14, sondern auch der Kältemittelansaug- und -ausgabevermögen des Kompressors 11 zugeführt werden. Dies kann das Maß des Abfalls der Kältemittelströmungsrate auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 18 im Vergleich zum herkömmlichen Kreis selbst beim Auftreten von Phänomenen wie dem Abfall der Eingangsleistung der Ejektorpumpe 14 und einer Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14 reduzieren. Demgemäß kann selbst unter der Bedingung der niedrigen Wärmelast die Kühlleistung des zweiten Verdampfapparats 18 einfach gewährleistet werden.
12 zeigt ein Vergleichsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels, in dem die Ejektorpumpe 14, der erste Verdampfapparat 15, der zweite Verdampfapparat 18 und die Drossel 17 (Kapillarrohr 17a als feste Drossel) jeweils getrennt ausgebildet und mittels einer Rohrleitung unabhängig an einem Fahrzeugkörper befestigt sind. In diesem Fall sind im Vergleich zur integrierten Einheit 20 des ersten Ausführungsbeispiels zusätzlich Verbindungsrohre, die mit der Einlassseite und der Auslassseite der Ejektorpumpe 14 verbunden sind, Verbindungsrohre, die mit der Einlassseite und der Auslassseite der Drossel 17 verbunden sind, ein Verbindungsrohr zum Verbinden der Auslassseite des zweiten Verdampfapparats 18 und der Kältemittelansaugöffnung 14b, usw. erforderlich. Als Ergebnis werden die Rohleitungskonstruktion der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung komplex und eine Montierbarkeit der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 schlechter.
Im Gegensatz dazu sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15, 18 und das Kapillarrohr 17a als eine einzelne Konstruktionseinheit, d.h. die integrierte Einheit 20 zusammengebaut, und die integrierte Einheit 20 ist mit dem einen Kältemitteleinlass 25 und dem einen Kältemittelauslass 26 versehen. Als Ergebnis wird, wenn die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 im Fahrzeug montiert wird, die mit den verschiedenen Komponenten (14, 15, 18, 17a) versehene integrierte Einheit als Ganzes so angeschlossen, dass der eine Kältemitteleinlass 25 mit der Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 13 verbunden ist und der eine Kältemittelauslass 26 mit der Kältemittelansaugseite des Kompressors 11 verbunden ist.
Ferner kann, weil die Ejektorpumpe 14 und das Kapillarrohr 17a innerhalb des Behälterteils (Verdampfapparatbehälterteil) des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 18 angeordnet sind, die Größe der integrierten Einheit 20 kleiner und einfach gemacht werden, wodurch der Bauraum der integrierten Einheit 20 verbessert wird. Als Ergebnis kann im ersten Ausführungsbeispiel die Montierbarkeit der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung im Fahrzeug verbessert werden, und die Verbindungskanallänge zum Anschließen der Ejektorpumpe 14, des Kapillarrohrs 17a und des zweite Verdampfapparats 15, 18 kann im Vergleich zum Vergleichsbeispiel von 12 effektiv reduziert werden. Weil die Verbindungskanallänge zum Anschließen der Ejektorpumpe 14, des Kapillarrohrs 17a und des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 18 in der integrierten Einheit 20 minimal gemacht ist, kann ein Druckverlust im Kältemittelkanal reduziert werden, und die Wärmetauschmenge des Niederdruckkältemittels in der integrierten Einheit 20 mit seiner Umgebung kann verringert werden. Demgemäß kann die Kühlleistung des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 18 effektiv verbessert werden.
Weil die Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfapparats 18 ohne Verwendung eines Rohrs mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, kann der Verdampfungsdruck des zweiten Verdampfapparats 18 um einen Druck entsprechend dem durch das Rohr verursachten Druckverlust geringer gemacht werden, wodurch die Kühlleistung des zweiten Verdampfapparats ohne Erhöhen der vom Kompressor verbrauchten Energie verbessert werden kann.
Weil die Ejektorpumpe 14 im Verdampfapparatbehälterteil mit einem Niedertemperaturzustand angeordnet ist, ist es weiter unnötig, ein Wärmeisolationselement an der Ejektorpumpe 14 anzubringen.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind die mehreren Verbindungslöcher 71 im oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b in der Schichtungsrichtung (Anordnungsrichtung) der Rohre 21, d.h. in der Öffnungsrichtung der Ejektorpumpenspitze 14e angeordnet. Deshalb kann das von der Ejektorpumpenspitze 14e zum oberen Raum 69 ausgegebene Kältemittel effektiv gleichmäßig auf die Verbindungslöcher 71 verteilt werden, wie durch den Pfeil „a" dargestellt, und kann in den rechten Raum 32 (Verteilbehälter) des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 strömen. Demgemäß kann das von der Ejektorpumpe 14 ausgegebene Kältemittel vom oberen Raum 69 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 durch die Verbindungslöcher 71 ruhig in den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 strömen, wodurch der Druckverlust in den Kältemittelpfaden reduziert wird.
Ferner strömt das durch die mehreren Verbindungslöcher 71 gelangte Kältemittel, während es im rechten Raum 32 (Verteilbehälter) des ersten Verdampfapparats 15 in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 verteilt wird, und strömt in die Rohre 21 des ersten Verdampfapparats 15. Deshalb kann die Kältemittelverteilung durch die Verbindungslöcher 71 auf die Rohre 21 des ersten Verdampfapparats 15 gleichmäßig gemacht werden.
Wie in 5 dargestellt, ist die flache Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 so geneigt, dass sie von der Seite des ersten Verdampfapparats 15 zur Seite des zweiten Verdampfapparats 18 niedriger wird. Deshalb kann das von der Ejektorpumpenspitze 14e in den oberen Raum 69 im rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 ausgegebene Kältemittel entlang der flachen Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 ruhig zum Verbindungsloch 71 geleitet werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 4 dargestellt, die Vertiefung 67f in der Oben/Unten-Trennplatte 67 in einer Näher der Ejektorpumpenspitze 14d so ausgebildet, dass sie von der flachen Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 zum unteren Raum 70 vertieft ist. Außerdem ist wenigstens ein Teil der Außenumfangsfläche des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 am zylindrischen Vertiefungsteil 67g der Vertiefung 67f angeordnet. Dies lässt die gesamte Spitze 14e der Ejektorpumpe 14 im oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b geöffnet sein, wobei der Raum des oberen Behälters 18b effektiv genutzt wird. Demgemäß kann die gesamte Ejektorpumpenspitze 14e ohne Vergrößern des oberen Behälters 18b im oberen Raum 69 um den oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 geöffnet sein.
Ferner hat das konische Vertiefungsteil 67h eine solche Form, dass eine Seite des zylindrischen Vertiefungsteils 67g vom Vertiefungsteil 67h tief ist und dass das Vertiefungsteil 67h umso flacher wird, je weiter es vom zylindrischen Vertiefungsteil 67g entfernt ist. Deshalb kann das von der Ejektorpumpenspitze 14e ausgegebene Kältemittel im oberen Raum 69 ruhig strömen, ohne an der Vertiefung 67f einen Widerstand zu erfahren, wodurch der Druckverlust des Kältemittels in der Vertiefung 67f verringert wird.
Außerdem ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die zur flachen Plattenfläche 67a in einer Dreiecksform vorstehende Rippe 67d integral am Fuß des ersten gebogenen Teils 67b ausgebildet. Die Rippe 67d erhöht die Steifigkeit des ersten gebogenen Teils 67b am Fuß des ersten gebogenen Teils 67b, wodurch der Biegewinkel des ersten gebogenen Teils 67b im rechten Winkel gehalten wird. So wird, nachdem die Oben/Unten-Trennplatte 67 vorläufig fixiert ist, verhindert, dass sich der Biegewinkel des ersten gebogenen Teils 67b zur flachen Plattenfläche 67a vor einem Löten ändert. Als Ergebnis kann das Verursachen eines Freiraums zwischen dem ersten gebogenen Teil 67b und der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b verhindert werden, wodurch der rechte Raum 28 im oberen Behälter 18b durch die Oben/Unten-Trennplatte 67 exakt luftdicht in den oberen Raum 69 und den untere Raum 70 getrennt werden kann.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 4 dargestellt, durch Ausbilden des ersten gebogenen Teils 67b in der Oben/Unten-Trennplatte 67 der untere Raum 70 am ersten gebogenen Teil 67b mehr nach oben erweitert als das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a (auf der rechten Seite von 4). Das heißt, im Raum auf der Seite des stromabwärtigen Endes 17d des Kapillarrohrs 17a ist im rechten Raum 28 der obere Raum 69 nicht ausgebildet, und der untere Raum 70 ist über den gesamten vertikalen Bereich des rechten Raums 28 ausgebildet. Deshalb erstreckt sich der untere Raum 70 bis zu einer Verlängerungslinie des oberen Raums 69. Demgemäß kann der untere Raum 70 mit einem Raum versehen sein, an dem das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a direkt offen ist. Weil das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a durch effektives Nutzen des Raums im oberen Behälter 18b geöffnet ist, kann die Größe des oberen Behälters 18b effektiv reduziert werden. Hierbei wird das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a als ein Einlass des unteren Raums 70 benutzt.
In der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 dieses Ausführungsbeispiels wird das durch das Expansionsventil 13 gelangte Dampf/Flüssigkeit-Zweiphasenkältemittel (Mitteldruckkältemittel) in den vom Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 zum Düsenteil 14a der Ejektorpumpe 14 gerichteten Kältemittelstrom und den vom Kältemittelnebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zum Kapillarrohr 17a gerichteten Kältemittelstrom geteilt.
Da die Strömungsrate des vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b im zweiten Verdampfapparat 18 strömenden Kältemittels (durch den Pfeil „f" angegeben) klein wird, kann das Kältemittel nicht einfach die vom stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a entfernte Seite im unteren Raum 70 (dem Verteilbehälter) erreichen. Als Ergebnis kann die Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 im unteren Raum 70 (Verteilbehälter) ungleichmäßig werden, was zur ungleichmäßigen Temperaturverteilung der durch den zweiten Verdampfapparat 18 gekühlten Luft führt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch, wie durch den Pfeil „j" von 5 angegeben, das flüssige Kältemittel aus dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend in dem am Bodenteil 75c der Kältemittelrückhalteplatte 75 gebildeten talartigen Rückhalteabschnitt 76 gespeichert. Dann fällt ein Teil des vom talartigen Rückhalteabschnitt 76 übertretenden flüssigen Kältemittels von den Löchern 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 in die Rohre 21. Demgemäß kann in diesem Ausführungsbeispiel das flüssige Kältemittel gleichmäßig in die mehreren Rohre 21 des in den unteren Raum 70 eingesetzten zweiten Verdampfapparats 18 verteilt werden. So kann die Temperaturverteilung der im zweiten Verdampfapparat 18 gekühlten Luft gleichmäßig gemacht werden.
13 bis 15 zeigen ein Beispiel 1, das eine modifizierte integrierte Einheit 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist. Das heißt, das Beispiel 1 ist eine Modifikation des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. 13 ist eine schematische Perspektivansicht des Gesamtaufbaus der integrierten Einheit 20 im Beispiel 1, 14 ist eine schematische Querschnittsansicht eines oberen Behälters des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 im Beispiel 1, und 15 ist eine Schnittansicht des oberen Behälters des zweiten Verdampfapparats 18 im Beispiel 1.
Im Beispiel 1 ist das Kapillarrohr 17a im oberen Behälter 18b angeordnet. Das heißt, das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ist im rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b geöffnet, wobei das Kapillarroh 17h ein Stützloch 24a eines zweiten Anschlussblocks 24 durchdringt, wie in 14 dargestellt. Im Beispiel 1 ist die Kältemittelrückhalteplatte 75 nicht im rechten Raum 28 angeordnet.
Der Anschlussblock 23 im Beispiel 1 von 14 entspricht einem kombinierten Körper des Anschlussblocks 23 und der Zwischenplatte 64 gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Beispiel 1 ist das Ejektorpumpeneinsetzteil 63 nicht ausgebildet, und die Ejektorpumpe 14 wird vom Kältemitteleinlass 25 in den oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 eingesetzt. So sind in diesem Beispiel der Abstandhalter 72 und der Stopfen 73 des Ausführungsbeispiels nicht notwendig.
Statt der Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 des Ausführungsbeispiels ist der zweite Anschlussblock 24 in dem in der Behälterlängsrichtung mittleren Bereich des oberen Behälters 18b angeordnet. Der zweite Anschlussblock 24 trennt den Innenraum des oberen Behälters 18b in einen linken und einen rechten Raum. Da die Oben/Unten-Trennplatte 67 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels in diesem Beispiel 1 nicht vorgesehen ist, dient der rechte Raum 28 innerhalb des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 als ein Raum, ohne in den oberen Raum 69 und den unteren Raum 70 getrennt zu sein.
Statt des Verbindungslochs 71 des Ausführungsbeispiels steht ein Verbindungsloch 24c des zweiten Anschlussblocks 24 mit dem rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 über ein Durchgangsloch 33a einer Zwischenwand 33 zwischen beiden oberen Behältern 15b und 18b in Verbindung. Daher strömt das vom Diffusor 14d der Ejektorpumpe 14 ausgegebene Niederdruckkältemittel über das Verbindungsloch 24c des zweiten Anschlussblocks 24 und das Durchgangsloch 33a der Zwischenwand 33 in der Richtung des Pfeils „a" in 14 in den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15.
In diesem Beispiel 1 können die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 und die Oben/Unten-Trennplatte 67 anstelle des zweiten Anschlussblocks 24 verwendet werden, sodass der rechte Raum 28 des oberen Behälters 18b in den oberen Raum 69 und den unteren Raum 70 getrennt wird.
Ferner sind die mehreren Verbindungslöcher 71 so angeordnet, dass der obere Raum 69 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 und der rechte Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 miteinander in Verbindung stehen. Demgemäß kann auch im Beispiel 1 das von der Ejektorpumpenspitze 14e ausgegebene Niederdruckkältemittel durch die Verbindungslöcher 71 ruhig in den rechten Raum 32 des ersten Verdampfapparats 15 strömen, wodurch der Druckverlust reduziert wird.
16 bis 18 entsprechen einem modifizierten Beispiel 2 des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Kapillarrohr 17a zwischen dem Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 der integrierten Einheit 20 und der Einlassseite des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet, und das Kältemittel am Einlass des zweiten Verdampfapparats 18 wird durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert. In dem in 16 bis 18 dargestellten Beispiel 2 wird das Kapillarrohr 17a nicht als Dekompressionseinrichtung des zweiten Verdampfapparats 18 eingesetzt, und stattdessen ist am Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 ein festes Drosselloch 17b, wie beispielsweise eine Öffnung, zum Drosseln einer Pfadfläche auf ein vorbestimmtes Niveau vorgesehen, und zusammen damit ist ein Verbindungsrohr 160, dessen Kanaldurchmesser größer als jener des Kapillarrohrs 17a ist, an einer Anordnungsposition des Kapillarrohrs 17a des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet.
Das Beispiel 2 hat die gleichen Kältemittelkanäle wie das in 13 bis 15 dargestellte Beispiel 1, außer dass das durch das feste Drosselloch 17b am Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 dekomprimierte Niederdruckkältemittel durch das Verbindungsrohr 160 in den rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 eingeleitet wird.
In der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung des Beispiels 2 können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im ersten Ausführungsbeispiel wird der Kreis des Expansionsventiltyps mit dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a auf der Auslassseite des Kühlers 12 und dem auf der Auslassseite des Flüssigkeitsauffanggefäßes 12a angeordneten Expansionsventil 13 eingesetzt. In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 19 dargestellt, ein Speicher 50 vorgesehen, der als Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung zum Trennen des Kältemittels in eine flüssige und eine Dampfphase auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 und zum Speichern des überschüssigen Kältemittels in der Form einer Flüssigkeit dient. Das Dampfphasenkältemittel wird von dem Speicher 50 in die Ansaugseite des Kompressors 11 abgeleitet.
Im Speicherkreis von 19 ist eine Flüssigkeit/Dampf-Grenzfläche zwischen dem Dampfphasenkältemittel und dem Flüssigphasenkältemittel im Speicher 50 gebildet, und daher ist es nicht notwendig, den Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 durch das Expansionsventil 13 wie im ersten Ausführungsbeispiel zu steuern.
Da das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a und das Expansionsventil 13 im Speicherkreis weggelassen sind, kann der Kältemitteleinlass 25 der integrierten Einheit 20 direkt mit der Auslassseite des Kühlers 12 verbunden werden. Der Kältemittelauslass 26 der integrierten Einheit 20 kann mit der Einlassseite des Speichers 50 verbunden werden, und die Auslassseite des Speichers 50 kann direkt mit der Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden werden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel oder seinen Beispielen gemacht sein.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels. Wie in 20 dargestellt, ist der Speicher 50 als ein Element integral in die integrierte Einheit 20 eingebaut. Das Auslassteil des Speichers 50 bildet den Kältemittelauslass 26 der gesamten integrierten Einheit 20. Im dritten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel gemacht sein.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In jedem der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispiele ist der auf der Einlassseite der Ejektorpumpe 14 abzweigende Nebenkanal 16 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden, und die Drossel 17 und der zweite Verdampfapparat 18 sind am Nebenkanal 16 angeordnet. Im vierten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 21 dargestellt, der als Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung dienende Speicher 50 auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet, der Nebenkanal 16 ist zum Verbinden des Flüssigphasenkältemittelauslassteils 50a des Speichers 50 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 vorgesehen, und die Drossel 17 und der zweite Verdampfapparat 18 sind im Nebenkanal 16 angeordnet.
Im vierten Ausführungsbeispiel bilden die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 18, die Drossel 17 und der Speicher 50 eine integrierte Einheit 20. In der gesamten integrierten Einheit 20 ist ein Kältemitteleinlass 25 am Einlass der Ejektorpumpe 14 vorgesehen, der mit dem Auslass des Kühlers 12 verbunden ist. In der gesamten integrierten Einheit 20 ist ein Kältemittelauslass 26 am Dampfphasenkältemittelauslass des Speichers 50 vorgesehen und mit der Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
Im vierten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel oder den Beispielen des ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In jedem der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen ist die Drossel 17 in der integrierten Einheit 20 integriert. Im fünften Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 22 dargestellt, die integrierte Einheit 20 mit dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 und der Ejektorpumpe 14 aufgebaut, und die Drossel 17 ist separat von der integrierten Einheit 20 unabhängig vorgesehen.
Auch im fünften Ausführungsbeispiel ist weder auf der Hochdruckseite noch auf der Niederdruckseite des Kreises die Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung angeordnet, wie in 22 dargestellt.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
23 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel, bei dem der als Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung dienende Speicher 50 im Vergleich zum fünften Ausführungsbeispiel auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 vorgesehen und integral in der integrierten Einheit 20 integriert ist. Das heißt, im sechsten Ausführungsbeispiel bilden die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 und der Speicher 50 die integrierte Einheit 20, und die Drossel 17 ist separat von der integrierten Einheit 20 unabhängig vorgesehen.
Auch im sechsten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des ersten Ausführungsbeispiels und der Beispiele des ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und verschiedene Modifikationen an den Ausführungsbeispielen wie folgt vorgenommen werden können.

(1) Im ersten Ausführungsbeispiel werden beim integralen Zusammenbauen aller Komponenten der integrierten Einheit 20 die Komponenten außer der Ejektorpumpe 14, d.h. der erste Verdampfapparat 15, der zweite Verdampfapparat 18, der Anschlussblock 23, das Kapillarrohr 17a und dergleichen integral miteinander verlötet. Der integrale Zusammenbau dieser Komponenten kann auch durch verschiedene Befestigungseinrichtungen außer Löten durchgeführt werden, zum Beispiel durch Verschrauben, Verstemmen, Verschweißen, Verkleben und dergleichen. Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel die beispielhafte Befestigungseinrichtung der Ejektorpumpe 14 das Verschrauben ist, kann auch eine andere Befestigungseinrichtung als das Verschrauben verwendet werden, sofern die Befestigungseinrichtung keine thermische Verformung bewirkt. Insbesondere kann eine Befestigungseinrichtung wie beispielsweise Verstemmen oder Verkleben benutzt werden, um die Ejektorpumpe 14 zu fixieren.
(2) Obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen der unterkritische Dampfkompressionskühlkreis beschrieben worden ist, in dem das Kältemittel eines auf Flon-Basis, eines auf HC-Basis oder dergleichen ist, dessen Hochdruck den kritischen Druck nicht überschreitet, kann die Erfindung auch auf einen überkritischen Dampfkompressionskühlkreis angewendet werden, der ein Kältemittel wie beispielsweise Kohlendioxid (CO₂) einsetzt, dessen Hochdruck den kritischen Druck übersteigt. Man beachte, dass im überkritischen Kreis nur das durch den Kompressor ausgegebene Kältemittel Wärme im überkritischen Zustand am Kühler 12 abstrahlt und daher nicht kondensiert. So kann das auf der Hochdruckseite angeordnete Flüssigkeitsauffanggefäß 12a keine Flüssigkeit/Dampf-Trennwirkung des Kältemittels und keine Rückhaltewirkung des überschüssigen flüssigen Kältemittels zeigen. Der überkritische Kreis kann eine Konstruktion mit dem Speicher 50 am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 als die Niederdruck-Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung haben.
(3) Obwohl in den obigen Ausführungsbeispielen die Drossel 17 aus dem festen Drosselloch 17b, wie beispielsweise dem Kapillarrohr 17a oder der Öffnung, aufgebaut ist, kann die Drossel 17 auch durch ein elektrisches Regelventil aufgebaut werden, dessen Ventilöffnung (Öffnungsgrad einer Kanalverengung) durch einen elektrischen Stellantrieb einstellbar ist. Die Drossel 17 kann auch aus einer Kombination der festen Drossel, wie beispielsweise dem Kapillarrohr 17a und dem festen Drosselloch 17b, und einem elektromagnetischen Ventil gebildet werden.
(4) Obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen die beispielhafte Ejektorpumpe 14 eine feste Ejektorpumpe mit einem Düsenteil 14a mit einer bestimmten Pfadfläche ist, kann die Ejektorpumpe 14 in der Praxis auch eine variable Ejektorpumpe mit einem variablen Düsenteil, dessen Pfadfläche einstellbar ist, sein. Zum Beispiel kann das variable Düsenteil ein Mechanismus sein, das ausgebildet ist, um die Pfadfläche durch Steuern der Position einer in einen Kanal des variablen Düsenteils eingesetzten Nadel mittels des elektrischen Stellantriebs einzustellen.
(5) Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel und dergleichen die Erfindung auf die Kühlkreisvorrichtung zum Kühlen des Innern des Fahrzeugs und für die Tiefkühlvorrichtung und die Kühlvorrichtung angewendet ist, können sowohl der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, auch zum Kühlen unterschiedlicher Bereiche im Raum des Fahrzeugs (zum Beispiel einen Bereich auf einer Vordersitzseite im Raum des Fahrzeugs und einen Bereich auf einer Rücksitzseite darin) verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können sowohl der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, zum Kühlen der Tiefkühlvorrichtung und der Kühlvorrichtung verwendet werden. Das heißt, eine Kühlkammer der Tiefkühlvorrichtung und der Kühlvorrichtung kann durch den ersten Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, gekühlt werden, während eine Tiefkühlkammer der Tiefkühlvorrichtung und der Kühlvorrichtung durch den zweiten Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, gekühlt werden kann.
(6) Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel und dergleichen das thermische Expansionsventil 13 und das Temperaturmessteil 13a separat von der Einheit für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung vorgesehen sind, können das thermische Expansionsventil 13 und das Temperaturmessteil 13a auch integral in der Einheit für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung integriert sein. Zum Beispiel kann ein Mechanismus zum Aufnehmen des thermischen Expansionsventils 13 und des Temperaturmessteils 13a im Anschlussblock 23 der integrierten Einheit 20 eingesetzt werden. In diesem Fall wird der Kältemitteleinlass 25 zwischen dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a und dem thermischen Expansionsventil 13 positioniert, und der Kältemittelauslass 26 wird zwischen dem Kompressor 11 und einem Kanalteil, an dem das Temperaturmessteil 13a eingebaut ist, positioniert.
(7) Es ist offensichtlich, dass, obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen die Kühlkreisvorrichtung für das Fahrzeug beschrieben worden ist, die Erfindung nicht nur auf das Fahrzeug, sondern in gleicher Weise auch auf einen festen Kühlkreis oder dergleichen angewendet werden kann.
(8) Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Ejektorpumpe 14 im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet, und das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ist im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet. Die Ejektorpumpe 14 kann jedoch auch im oberen Behälter 15b des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet werden, und das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a kann im oberen Behälter 15b des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet werden. In diesem Fall wird die Oben/Unten-Trennplatte 67 im rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet, um so den rechten Raum 32 in einen oberen Raum und einen unteren Raum zu trennen. Ferner steht das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a mit dem oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 über den oberen Raum des rechten Raums 32 in Verbindung, und der untere Raum des rechten Raums 32 steht mit der Ejektorpumpenspitze 14d in Verbindung. Demgemäß kann das von der Ejektorpumpe 14 ausgegebene Kältemittel durch den unteren Raum des rechten Raums 32 in die Rohre 21 des zweiten Verdampfapparats 18 verteilt werden, und das aus dem stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ausströmende Kältemittel kann durch den oberen Raum des rechten Raums 32 zu den Rohren 21 des zweiten Verdampfapparats 18 eingeleitet werden.
(9) Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Ejektorpumpe 14 im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet. Die Ejektorpumpe 14 kann jedoch auch außerhalb des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet werden.
(10) Obwohl im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a horizontal in den oberen Behälter 18b eingesetzt ist, kann das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a auch vertikal in den oberen Behälter 18b eingesetzt werden. In diesem Fall kann die Dimension der integrierten Einheit 20 in der Behälterlängsrichtung (d.h. der Schichtungsrichtung der Rohre 21) verringert werden.
(11) Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel sind die Behälter 15b, 15c, 18b und 18c des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 18 auf der oberen und der unteren Seite des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 18 angeordnet, d.h. der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 sind vertikal angeordnet. Alternativ können der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 auch bezüglich der vertikalen Richtung in einer geneigten Weise angeordnet werden.

Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Einheit für eine Kühlkreisvorrichtung, mit einer Ejektorpumpe (14), die ein Düsenteil (14a), das ein Kältemittel dekomprimiert, und eine Kältemittelansaugöffnung (14b), von der ein Kältemittel durch einen vom Düsenteil ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom angesaugt wird, aufweist, wobei das vom Düsenteil ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittel vermischt und von einem Auslass (14e) der Ejektorpumpe ausgegeben werden; einem mit dem Auslass der Ejektorpumpe verbundenen ersten Verdampfapparat (15), wobei der erste Verdampfapparat ein Wärmetauschteil zum Verdampfen des aus dem Auslass der Ejektorpumpe strömenden Kältemittels aufweist; und einem mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbundenen zweiten Verdampfapparat (18), wobei der zweite Verdampfapparat ein Wärmetauschteil zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung zu saugenden Kältemittels aufweist, wobei einer des ersten Verdampfapparats und des zweiten Verdampfapparats eine Behälterkonstruktion aufweist, die einen Behälter (18b) zum Verteilen des Kältemittels in mehrere Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils oder zum Sammeln des Kältemittels aus den Kältemittelkanälen enthält; der Behälter darin einen ersten Raum (69), in den das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel strömt, und einen zweiten Raum (70), in das das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel strömt, darin aufweist; und der erste Raum und der zweite Raum voneinander im Behälter getrennt sind und so vorgesehen sind, dass das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel über den ersten Raum in den Wärmetauschteil des ersten Verdampfapparats strömt und das zur Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel über den zweiten Raum in den Wärmetauschteil des zweiten Verdampfapparats strömt.
Einheit nach Anspruch 1, bei welcher der zweite Verdampfapparat die Behälterkonstruktion aufweist.
Einheit nach Anspruch 2, bei welcher der erste Raum mit einem mit dem ersten Verdampfapparat (15) in Verbindung stehenden Verbindungsloch (71) versehen ist, sodass das aus dem Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömende Kältemittel durch das Verbindungsloch zum ersten Verdampfapparat strömt.
Einheit nach Anspruch 3, bei welcher das Verbindungsloch mehrere Lochteile (71) aufweist, die in einer Strömungsrichtung des vom Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömenden Kältemittels angeordnet sind.
Einheit nach Anspruch 3, bei welcher das Verbindungsloch ein in einer Strömungsrichtung des vom Auslass der Ejektorpumpe in den ersten Raum strömenden Kältemittels langgestreckt ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welcher der zweite Raum (70) einen Raumteil besitzt, der sich in einer Anordnungsrichtung der Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats an einer Position angrenzend an die Kältemittelkanäle des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats erstreckt; und der erste Raum (69) bezüglich des einen Raumteils des zweiten Raums auf einer den Kältemittelkanälen des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats abgewandten Seite vorgesehen ist.
Einheit nach Anspruch 6, bei welcher der zweite Raum (70) einen weiteren Raumteil besitzt, der sich von dem einen Raumteil zu einer Position auf einer Verlängerungslinie des ersten Raums erstreckt.
Einheit nach Anspruch 6, bei welcher die Behälterkonstruktion ferner eine Trennplatte (67) enthält, die im Behälter angeordnet ist, um einen Innenraum des Behälters in den ersten Raum (69) und den zweiten Raum (70) zu trennen.
Einheit nach Anspruch 7, bei welcher die Behälterkonstruktion ferner eine im Behälter angeordnet Trennplatte (67) mit einem den Kältemittelkanälen zugewandten Plattenflächenteil (67a) enthält; die Trennplatte eine vom Plattenflächenteil der Trennplatte zu der den Kältemittelkanälen des Wärmetauschteils des zweiten Verdampfapparats abgewandten Seite gebogenen Platte (67) enthält; und der erste und der zweite Raum voneinander durch das Plattenflächenteil und die gebogene Platte getrennt sind.
Einheit nach Anspruch 9, bei welcher die Trennplatte (67) eine Rippe (67d) zum Verhindern einer Verformung der gebogenen Platte aufweist.
Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Ejektorpumpe im Behälter angeordnet ist, und der Auslass der Ejektorpumpe im ersten Raum des Behälters geöffnet ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welcher die Ejektorpumpe im Behälter angeordnet ist; der Auslass der Ejektorpumpe im ersten Raum (69) des Behälters geöffnet ist; und das Plattenflächenteil eine zum zweiten Raum vertiefte Vertiefung (67f) zum ruhigen Leiten des Kältemittels vom Auslass der Ejektorpumpe zum ersten Raum des Behälters aufweist.
Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher der erste Verdampfapparat auf einer luftstromaufwärtigen Seite angeordnet ist und der zweite Verdampfapparat luftstromab des ersten Verdampfapparats angeordnet ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher der erste Verdampfapparat, der zweite Verdampfapparat und die Ejektorpumpe kombiniert sind, um eine integrierte Einheit zu bilden.
Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher der zweite Raum mit einer Einlassöffnung (17d) zum Einleiten des Kältemittels, um in die Ansaugöffnung der Ejektorpumpe gesaugt zu werden, versehen ist und die Einheit ferner einen auf einer kältemittelstromaufwärtigen Seite der Einlassöffnung angeordneten Drosselmechanismus (17a, 17) zum Dekomprimieren des in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe zu saugenden Kältemittels aufweist.
Einheit nach Anspruch 14, bei welcher der zweite Raum (70) mit einer Einlassöffnung (17d) zum Einleiten des Kältemittels, um in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe gesaugt zu werden, versehen ist, und die Einheit ferner einen auf einer kältemittelstromaufwärtigen Seite der Einlassöffnung (17d) angeordneten Drosselmechanismus (17, 17a) zum Dekomprimieren des Kältemittels aufweist, wobei der Drosselmechanismus in der integrierten Einheit integriert ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei welcher die Ejektorpumpe ferner ein Mischteil (14c), in welches das vom Düsenteil ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittel vermischt werden, und ein Druckerhöhungsteil (14d), in dem eine Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels aus dem Mischteil in Druckenergie umgewandelt wird, enthält.
Kühlkreisvorrichtung, mit einem Kompressor (11) zum Komprimieren eines Kältemittels; einem Kühler (12) zum Kühlen des Kältemittels aus dem Kompressor; einer Ejektorpumpe (14), die ein Düsenteil (14a) zum Dekomprimieren des Kältemittels aus dem Kühler und eine Kältemittelansaugöffnung (14b), von der ein Kältemittel durch einen vom Düsenteil ausgestoßenen Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom angesaugt wird, aufweist, wobei das vom Düsenteil ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittel vermischt und von einem Auslass (14e) der Ejektorpumpe ausgegeben werden; einem mit dem Auslass der Ejektorpumpe verbundenen ersten Verdampfapparat (15) zum Verdampfen des aus dem Auslass der Ejektorpumpe ausströmenden Kältemittels; und einem mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbundenen zweiten Verdampfapparat (18), wobei der zweite Verdampfapparat mehrere Rohre, in denen das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel strömt, und einen in einer Anordnungsrichtung der Rohre verlaufenden Behälter (18b) enthält; der Behälter darin einen ersten Raum (69), in den das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel strömt, und einen zweiten Raum (70), in den das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel strömt, aufweist; und der erste Raum und der zweite Raum voneinander im Behälter getrennt sind und so vorgesehen sind, dass das vom Auslass der Ejektorpumpe ausgegebene Kältemittel über den ersten Raum zum ersten Verdampfapparat strömt und das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel vom zweiten Raum in die Rohre des zweiten des Verdampfapparats strömt.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher der zweite Raum mit einer Einlassöffnung (17d) zum Einleiten des in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe zu saugenden Kältemittels versehen ist und die Kühlkreisvorrichtung ferner einen auf einer kältemittelstromaufwärtigen Seite der Einlassöffnung angeordneten Drosselmechanismus (17, 17a) zum Dekomprimieren des in die Kältemittelansaugöffnung zu saugenden Kältemittels aufweist.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei welcher die Ejektorpumpe im Behälter angeordnet ist; und der Auslass der Ejektorpumpe im ersten Raum des Behälters geöffnet ist.