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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines
zu kühlenden
Objekts, wie einer elektronischen Einrichtung, die in einem Fahrzeug
eingebaut ist, in Kombination mit einem Kraftfahrzeug-Klimasteuersystem,
oder insbesondere auf eine Kühlvorrichtung,
welche Sole bzw. Frostschutz als ein Wärmeübertragungsmedium verwendet.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Der
Verdampfer eines Kraftfahrzeug-Klimasteuersystems tauscht Wärme zwischen
Kältemittel, welches
in dem Verdampfer strömt,
und Luft in dem Passagierabteil aus. Eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines
Fahrzeug-Objekts, welche diesen Verdampfer verwendet, ist bekannt,
wie in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 2001-1753 offenbart ist. Die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nr. 2001-1753 beschreibt ein Klimatisierungssystem mit
einem Kühlspeicherkreis zum
Kühlen
eines Kühlspeichermediums
zur Zufuhr von Kühlluft,
selbst wenn der Fahrzeugmotor gestoppt ist. Dieser Kühlspeicherkreis
verwendet Sole als Wärmeübertragungsmedium
und Verdampferrohre sind als ein Doppelrohr integriert, in welchem
das Kältemittel
in dem inneren Rohr strömt,
während
Sole in dem äußeren Rohr
strömt,
so dass die Sole gekühlt
wird, wodurch das Kühlspeichermedium
gekühlt wird,
welches das zu kühlende
Objekt bildet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Sole in dem vorstehend beschriebenen Kühlspeicherkreis kühlt das
Kühlspeichermedium
zufriedenstellend. Die in dem äußeren Rohr
des Doppelrohrs strömende
Sole bildet jedoch einen thermischen Widerstand gegen Wärmetausch
zwischen dem Kältemittel
und Luft in dem Passagierabteil, mit dem Ergebnis, dass die Schnellreaktionseigenschaft des
Kühlbetriebs
des Klimasteuersystems verschlechtert sein kann. Auch ist der Vorgang
des integralen Ausbildens eines Doppelrohrs kompliziert, und ein
Verdampfer mit einem solchen Doppelrohr ist speziell aufgebaut und
kostenintensiv.
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Diese
Erfindung wurde erzielt, um das vorstehende Problem der früheren Technik
zu lösen,
und ihre Aufgabe ist es, eine Kühlvorrichtung
zum Kühlen des
zu kühlenden
Objekts, wie eine Fahrzeug-Elektronikeinrichtung, in Kombination
mit einem Kraftfahrzeug-Klimasteuersystem bereitzustellen, ohne
die Schnellreaktions-Kühleigenschaft
des Kraftfahrzeug-Klimasteuersystems zu verschlechtern.
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Um
die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wendet die vorliegende
Erfindung die nachfolgend beschriebenen technischen Mittel an.
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Gemäß dieser
Erfindung ist eine Kühlvorrichtung
zum Kühlen
eines zu kühlenden
Objekts (100) bereitgestellt, welches in dem Fahrzeug in
Kombination mit einem Kraftfahrzeug-Klimasteuersystem (10) mit
einem Kälteerzeugungskreis
zum Komprimieren und Expandieren eines ersten Heizmediums angebracht
ist, wobei das Klimasteuersystem (10) einen Verdampfer
(15) enthält
mit einer Mehrzahl von nebeneinander liegenden Rohren, wobei das
erste Heizmedium darin strömt,
und mit einer Tankeinheit (15c), die an die Enden der Mehrzahl
von Rohren zum Verteilen und Sammeln des ersten Heizmediums an und
von der Mehrzahl von Rohren angeschlossen ist, und in welchem ein
Verdampfer Wärme
zwischen Luft, die durch ein Gebläse (16) des Klimasteuersystems
(10) ausgeblasen wird, und dem ersten Heizmedium austauscht,
wobei die Kühlvorrichtung
ein zwei tes Heizmedium in flüssiger
Form, einen rohrförmigen
Pfad (60) zum Zirkulieren des zweiten darin strömenden Heizmediums,
einen Wärmeabsorber
(30) zum Übertragen
der Wärme
von dem Objekt (100) zu dem zweiten Heizmedium, einen Wärmeableiter
(40) zum Übertragen
der Wärme von
dem zweiten Heizmedium auf den Verdampfer (15) und eine
Pumpe (50) zum Zirkulieren des zweiten Heizmediums enthält, wobei
der Wärmeableiter (40)
an die Tankeinheit (15c) des Verdampfers (15) gekoppelt
ist.
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Der
Wärmeableiter
der Kühlvorrichtung,
welcher an die Tankeinheit des Verdampfers des Klimasteuersystems
gekoppelt ist, hat keine nachteilige Wirkung auf Wärmetausch
zwischen dem ersten Heizmedium (Kältemittel), welches in den
Rohren strömt,
und Luft, welche zwischen den Rohren und Lamellen des Verdampfers
bläst,
und daher wird die Schnellreaktions-Kühleigenschaft des Klimasteuersystems
nicht verschlechtert. Auch kann, selbst in dem Fall, in welchem
das Klimasteuersystem nicht betrieben wird, wobei kein Kältemittel
in den Verdampfer strömt,
Wärme normal
unter Verwendung eines Verdampfers, der aus Aluminium als ein Wärmeabstrahler
gebildet ist, und welcher einen großen Oberflächenbereich aufweist, abgestrahlt
werden.
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Gemäß dieser
Erfindung ist das zweite Heizmedium in flüssiger Form Sole bzw. Frostschutz
mit einem Verfestigungspunkt von weniger als 0°C und daher kann verhindert
werden, dass dieses selbst in kalter Umgebung gefriert.
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Gemäß dieser
Erfindung ist der Wärmeableiter
(40) unabhängig
von dem Verdampfer (15) ausgestaltet und an diesen gekoppelt,
indem dieser auf der Tankeinheit (15c) des Verdampfers
angebracht ist. Mit dieser Ausgestaltung kann der für die Kühlvorrichtung
gemäß der Erfindung
verwendete Verdampfer mit einer geringfügigen Konstruktionsänderung oder
ohne jegliche Konstruktionsänderung
des bestehenden Verdampfers realisiert werden.
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Gemäß dieser
Erfindung kann die Kühlvorrichtung
eine Mehrzahl von Wärmeableitern
(40) umfassen, der Verdampfer (15) kann eine Mehrzahl
von Tankeinheiten (15b, 15c) enthalten, die an
jedes Ende der Rohre angeschlossen sind, wobei die Mehrzahl von
Wärmeableitern
(40) an die Mehrzahl von Tankeinheiten (15b, 15c)
gekoppelt sind. Demzufolge wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung der
Kerneinheit des Verdampfers erhalten und die Kühlkapazität der Kühlvorrichtung verbessert.
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Gemäß dieser
Erfindung kann die Kühlvorrichtung
ferner einen Temperatursensor (70) zum Erfassen der Temperatur
(Tb) des zweiten Heizmediums und eine Steuereinheit (80)
zum Aktivieren des Gebläses
(16) des Klimasteuersystems (10), wenn die durch
den Temperatursensor (70) erfasste Temperatur eine vorbestimmte
Temperatur (T1) erreicht, umfassen.
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Mit
dieser Ausgestaltung kann selbst in dem Fall, in welchem das Klimasteuersystem
nicht betrieben wird und kein Kühlmittel
in den Verdampfer strömt,
auf den Verdampfer von dem Wärmeableitern der
Kühlvorrichtung übertragene
Wärme effizient durch
Aufbringen der Luft des Gebläses
auf den Verdampfer abgestrahlt werden.
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Gemäß dieser
Erfindung enthält
das Klimasteuersystem (10) ein Luftblaseinheitsgehäuse (17) mit
einer Wärmeabgabeauslassöffnung (25)
zur Unterbringung des Verdampfers (15) und des Gebläses (16),
geeignet zum Öffnen
und Schließen,
und die Steuereinheit (80) steuert die Wärmeabgabeauslassöffnung (25)
dahingehend, auf Aktivierung des Gebläses (16) hin zu öffnen. Demzufolge
kann selbst in dem Fall, in welchem das Klimasteuersystem nicht betrieben
wird und der Kühlluftauslass
des Luftblaseinheitsgehäuses
geschlossen ist, das Gebläse
der Kühlvorrichtung
aktiviert werden.
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Gemäß dieser
Erfindung steuert die Steuereinheit (80) die Pumpe (50)
dahingehend, die Strömungsrate
des zweiten Heizmediums in flüssiger Form
zu reduzieren, wenn die Temperatur (Tb), die durch den Temperatursensor
(70) erfasst wird, auf oder unterhalb einer vorbestimmten
Temperatur (T3) abfällt.
Demzufolge kann Kondensation oder dergleichen, welche sonst durch übermäßiges Kühlen der elektronischen
Einrichtung bewirkt werden könnte, verhindert
werden.
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Gemäß dieser
Erfindung umfasst die Kühlvorrichtung
ferner ein Strömungsratensteuerventil, und
die Steuereinheit (80) steuert das Strömungsratensteuerventil anstelle
der Pumpe (50). Demzufolge kann Kondensation oder dergleichen,
welche sonst durch übermäßiges Kühlen der
elektronischen Einrichtung bewirkt werden kann, verhindert werden.
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Gemäß dieser
Erfindung kann die Kühlvorrichtung
ferner einen zweiten Temperatursensor (72) zum Erfassen
der Temperatur (Tk) des Wärmeabsorbers
(30) umfassen, wobei der rohrförmige Pfad (60) zum
Zirkulieren des zweiten Heizmediums in flüssiger Form einen rohrförmigen Bypass
(61) zum Umgehen des Wärmeabsorbers
(30) und ein Schaltventil (62) enthält, welches
an einem divergierenden Punkt des rohrförmigen Bypasses (61)
angeordnet ist, und wobei die Steuereinheit (80) das Schaltventil
(62) in solch einer Weise aktiviert, dass das zweite Heizmedium
in flüssiger
Form den Wärmetauscher
(30) umgeht und durch den rohrförmigen Bypass (61)
strömt, wenn
die Temperatur (Tb), die durch den Temperatursensor (70)
erfasst wird, auf oder unterhalb einer vorbestimmten Temperatur
(T3) abfällt,
und das zweite Heizmedium durch den Wärmeabsorber (30) strömt, wenn
die Temperatur (Tk), die durch den zweiten Temperatursensor (72)
erfasst wird, auf oder oberhalb einer weiteren vorbestimmten Temperatur
(T5) ansteigt. Demzufolge kann Kondensation oder dergleichen, welche
sonst durch übermäßiges Kühlen der
elektronischen Einrichtung bewirkt werden könnte, ebenfalls verhindert
werden.
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Gemäß dieser
Erfindung kann die Kühlvorrichtung
ferner einen Temperatursensor (70) zum Erfassen der Temperatur
(Tb) des zweiten Heizmediums und eine Steuereinheit (80)
zum Aktivieren des Gebläses
(16) des Klimasteuersystems (10), wenn die Temperatur
(Tb), die durch den Temperatursensor (70) erfasst wird,
eine vorbestimmte Temperatur (T1) erreicht, enthalten, wobei das
Klimasteuersystem (10) ein Luftblaseinheitsgehäuse (17)
zur Unterbringung des Verdampfers (15) und des Gebläses (16)
enthält,
und einen Wärmeabgabeauslass
(25) aufweist, der sich zum Öffnen/Schließen eignet,
wobei das Luftblaseinheitsgehäuse
(17) einen Außenlufteinlass
(19), einen Innenlufteinlass (18) und eine Innen-/Außenluft-Schaltklappe (20)
zum Öffnen/Schließen des
Außenluft-Einlasses
(19) und des Innenluft-Einlasses (18) enthält, wobei
in dem Fall, in welchem die durch den Temperatursensor (70)
erfasste Temperatur (Tb) während
der Fahrt des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
oder schneller eine vorbestimmte Temperatur (T1) erreicht, die Steuereinheit
(80) den Betrieb der Innen-/Außenluft-Schaltklappe (20) dahingehend
steuert, Luft von dem Außenlufteinlass
(19) einzuleiten, während
sie gleichzeitig die Wärmeabgabeauslassöffnung (25) öffnet. Demzufolge
kann die Wärme
von dem Wärmeableiter
der Kühlvorrichtung
durch Kühlen
des Verdampfers mit Luftströmung
abgestrahlt werden, welche durch die Fahrt des Fahrzeugs bewirkt
wird, ohne das Gebläse
zu aktivieren.
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Im Übrigen zeigt
die Bezugsziffer in jeder an jedem Namen der vorstehend beschriebenen
Mittel angefügten
Klammern ein Beispiel der Entsprechung mit den spezifischen Mitteln,
die in den nachfolgenden Ausführungsformen
beschrieben sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie nachfolgend ausgeführt wird, zusammen mit den
begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm, welches die Kühlvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung und den Kühlkreislauf
des Klimasteuersystems zeigt, welches mit der Kühlvorrichtung zusammenarbeitet.
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2 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Zustand zeigt, in welchem
der Wärmeableiter
der Kühlvorrichtung
an den Verdampfer des Klimasteuersystems gekoppelt ist.
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3 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Zustand zeigt, in welchem
der Wärmeableiter
der Kühlvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung an den Verdampfer des Klimasteuersystems gekoppelt
ist.
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4 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
und das Luftblaseinheitsgehäuse
und das Gebläse
des Klimasteuersystems zeigt.
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5 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
und das Luftblaseinheitsgehäuse
und das Gebläse
des Klimasteuersystems zeigt.
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6 ist
ein Steuerungsflussdiagramm für die
Kühlvorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform.
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7 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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8 ist
ein Steuerungsflussdiagramm für die
Kühlvorrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform.
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9 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
und das Luftausblaseinheitsgehäuse
und das Gebläse
des Klimasteuersystems zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wird eine bevorzugte
erste Ausführungsform
der Erfindung im Detail erläutert.
Die Kühlvorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform dient
zum Kühlen
einer elektronischen Einrichtung, die auf einem Fahrzeug angebracht
ist und zur Abstrahlung von in der elektroni schen Einrichtung erzeugter
Wärme zu
dem Verdampfer eines Kraftfahrzeug-Klimasteuersystems konfiguriert ist. 1 ist ein
schematisches Diagramm, welches die Kühlvorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
und das Klimasteuersystem 10 zeigt, welches mit der Kühlvorrichtung 1 zusammenarbeitet.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält das Klimasteuersystem 10, durch
Rohre verbunden, einen Kompressor 11 zum Komprimieren eines
ersten Heizmediums (nachfolgend als das Kältemittel bezeichnet), einen
Kondensor 12 zum Kondensieren und Verflüssigen durch Kühlen des
Kältemittels,
welches auf hohe Temperatur komprimiert ist, durch Wärmeaustausch
mit der Atmosphärenluft,
einen Flüssigkeitstank 13 zum
Abscheiden des Kältemittels
in eine Flüssigkeit
und Gas, ein Expansionsventil 14 zum Expandieren des Kältemittels,
und einen Verdampfer 15 zum Wärmeaustausch zwischen dem Niedrigtemperatur-Kältemittel
und der Luft in dem Passagierabteil. Das Kältemittel strömt in den
rohrförmigen
Pfaden in der Richtung der weißen
Pfeile. Der Verdampfer 15 ist in einem Luftblaseinheitsgehäuse 17 zusammen
mit einem Gebläse 16 zum
Blasen von Luft zu dem Verdampfer 15 untergebracht. Ein
Innenlufteinlass 18, ein Außenlufteinlass 19 und
eine Innen-/Außenluft-Schaltklappe 20 zum Öffnen/Schließen dieser Einlässe sind
stromaufwärts
des Gebläses 16 des Luftblaseinheitsgehäuses 17 angeordnet.
Ein Heizkern 21 für
den Heizbetrieb, ein Luftauslass 22, der zu den oberen
Hälften
der Körper
der Fahrzeug-Insassen gerichtet ist, ein Luftauslass 23,
der zu den Füßen der
Insassen gerichtet ist, ein Defrosterluftauslass 24, ein
Wärmeabgabeluftauslass 25,
Klappen 26, 27, 28 zum Öffnen/Schließen dieser
Luftauslässe
und eine Auto-/Manuell-Schaltklappe 29 sind stromabwärts des
Verdampfers 15 angeordnet.
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Der
Verdampfer 15 gemäß dieser
Ausführungsform
ist vom gewöhnlichen
Typ, der als "Dröhnbecher " ("drone cup") bezeichnet wird,
der für
das Kraftfahrzeugklimasteuersystem verwendet wird, und daher wird
nur ein allgemeiner Aufbau davon in 2 gezeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält der Verdampfer 15 eine
Kerneinheit 15a, die aus einer Mehrzahl von Lamellen und
Rohren ausgebildet ist, die in abwechselnden Schichten in der Vertikalrichtung
der Zeichnung angeordnet sind, eine obere Tankeinheit 15b und
eine untere Tankeinheit 15c, die jeweils an die oberen
und unteren Enden der mehreren Rohre angeschlossen sind, und sich
in der Horizontalrichtung in der Zeichnung erstrecken, um das Kältemittel
auf die mehreren Rohre zu verteilen, und das Kältemittel von diesen zu sammeln,
und eine Kältemitteleinlassöffnung 15d und
eine Kältemittelauslassöffnung 15e.
Obwohl der Verdampfer 15 gemäß dieser Ausführungsform
obere und untere Tankeinheiten aufweist, kann die Erfindung alternativ
einen Verdampfer mit einer Tankeinheit auf einer Seite, oder auf
der unteren Seite davon, anwenden.
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In
der Kühlvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform
wird, wie in 1 gezeigt ist, die Fahrzeug-Elektronikeinrichtung 100 durch
Zirkulieren des zweiten Heizmediums in flüssiger Form gekühlt, welches
in der Richtung der schwarzen Pfeile zwischen der Hochtemperatur-Fahrzeug-Elektronikeinrichtung 100 und
dem Niedrigtemperatur-Verdampfer 15 strömt. Gemäß dieser Ausführungsform ist
das zweite Heizmedium in flüssiger
Form aus Sole bzw. Frostschutz mit einem Verfestigungspunkt von weniger
als 0°C.
Die Kühlvorrichtung 1 ist
aufgebaut aus einem Wärmeabsorber 30 zum Übertragen
von Wärme
von der elektronischen Einrichtung 100 auf die Sole, einen
Wärmeableiter 40 zum Übertragen von
Wärme von
der Sole auf den Verdampfer 15 und eine Pumpe 50 zum
Zirkulieren der Sole, die jeweils verbunden sind durch einen rohrförmigen Pfad 60.
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Der
Wärmeableiter,
der durch die Bezugsziffer 40 in 2 bezeichnet
ist, enthält
ein Wärmeableitergehäuse 41,
welches aus Aluminium ausgebildet ist, und im Wesentlichen in der
Form einer Parallelepiped-Box ist, und enthält eine Soleeinlassöffnung 42 und
eine Soleauslassöffnung 43,
welche auf dem gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
des Wärmeableitergehäuses 41 angeordnet
sind. Die Sole ist in dem Raum eingefüllt und fließt in dem Raum,
welcher in dem Gehäuse
ausgebildet wird. Der Wärmeableiter 40 weist
eine Seite mit großem Bereich
des Parallelepipeds auf, welche an die Plattenoberfläche der
unteren Tankeinheit 15c des Verdampfers fest in dichtem
Kontakt gelötet
oder verstemmt (caulked) ist. Die Verwendung der unteren Tankeinheit 15c bewirkt,
dass das darin aufbewahrte Kältemittel
eine Funktion äquivalent
zu einer Wärmeleitung
zeigt, und es ist daher eine Verbesserung der Kühlkapazität zu erwarten.
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Der
Wärmeabsorber 30 enthält, obwohl
dieser nicht im Detail gezeigt ist, wie der vorstehend genannte
Wärmeableiter 40 ein
Wärmeabsorbergehäuse, welches
aus Aluminium gebildet ist, und im Wesentlichen in der Form einer
Parallelepiped-Box ausgebildet ist, und wobei eineo Sole-Einlassöffnung und
eine Sole-Auslassöffnung
auf den gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
des Gehäuses
angeordnet sind. Die Sole ist in den Raum eingefüllt und strömt in dem Raum, der durch das
Gehäuse
gebildet wird. Das Wärmeabsorbergehäuse weist
eine Seitenoberfläche
auf, die in Kontakt mit den Hochtemperaturteilen der elektronischen
Einrichtung 100 mit einem Band oder dergleichen zur Aufnahme
von dessen Wärme
befestigt ist. Zu diesem Zweck kann ein Fixiermittel, wie eine Schraube,
in Übereinstimmung mit
dem Aufbau der elektronischen Einrichtung 100, welche zu
kühlen
ist, verwendet werden, oder das Wärmeabsorbereinheitsgehäuse kann
in Abhängigkeit
von den Kühlbedingungen
in einem Gehäuse
der elektronischen Einrichtung platziert werden, umgeben von Hochtemperaturluft,
aber nicht in Kontakt mit irgendwelchen wärmeerzeugenden Teilen davon.
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Der
Betrieb der Kühlvorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
wird nun erläutert.
Die in der elektronischen Einrichtung 100 erzeugte Wärme wird auf
die Sole auf den Wärmeabsorber 30 übertragen, und
die Sole wird zu dem Wärmeableiter 40 durch
die Pumpe 50 geschickt. Die in der Sole enthaltene Wärme wird
an das Niedrigtemperatur-Kältemittel
in der unteren Tankeinheit 15c des Verdampfers durch eine Seite
des Wärmeableitergehäuses 41 und
den Boden der unteren Tankeinheit 15c übertragen, um dadurch die elektronische
Einrichtung 100 zu kühlen.
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Die
vorstehend erläuterte
Wärmeübertragung
betrifft einen Fall, in welchem der Kompressor 11 des Klimasteuersystems 10 aktiviert
ist und das Niedrigtemperatur-Kältemittel
in den Verdampfer 15 strömt. Dennoch kann die Kühlvorrichtung 1 gemäß der Erfindung
die elektronische Einrichtung 100 selbst dann kühlen, wenn
der Kompressor 11 des Klimasteuersystems nicht in Betrieb
ist. Insbesondere ist in einem Fall, in welchem der Kompressor 11 nicht in
Betrieb ist, die Temperatur des Verdampfers 15 im Wesentlichen
gleich der Umgebungslufttemperatur. Jedoch ist, da die elektronische
Einrichtung 100 Wärme
erzeugt, dessen Temperatur höher
als die Umgebungslufttemperatur, wie auch die Temperatur der Sole
zum Übertragen
der Wärme
der elektronischen Einrichtung 100. Somit wird in der Sole
des Wärmeableiters 40 enthaltene
Wärme,
nachdem diese auf das Metallgehäuse übertragen
wurde, welches die untere Tankeinheit 15c des Verdampfers
und die Rohre und Lamellen bildet, an Umgebungsluft abgeführt, um
dadurch die elektronische Einrichtung 100 zu kühlen. Die
Kerneinheit des Verdampfers weist einen großen Oberflächenbereich auf, und kann daher, selbst
wenn kein Kältemittel
dort hinein strömt,
als ein Wärmeradiator
verwendet werden. Auch wird von der Sole auf den Verdampfer 15 übertragene
Wärme nicht
nur von dem Verdampfer 15 durch die natürliche Kühlfunktion von Luft abgestrahlt,
sodann kann auch effizient durch zwangsweise Kühlen durch von dem Gebläse 16 zu
dem Verdampfer 15 geblasener Luft gekühlt werden. Als eine weitere
Alternative kann, ohne Aktivierung des Gebläses 16, Wärme zwangsweise
durch Atmosphärenluft
abgestrahlt werden, welche zu dem Verdampfer 15 eingeleitet
und geblasen wird, während
sich das Fahrzeug bewegt.
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Der
Wärmeableiter
der Kühlvorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, ist auf die untere Tankeinheit des
Verdampfers angebaut und an diese gekoppelt. Alternativ kann das
Wärmeableitergehäuse und
die untere Tankeinheit des Verdampfers miteinander integriert ausgebildet
sein. In einem solchen Fall kann Kontaktwärmewiderstand, welcher sonst
zwischen dem unabhängigen
Wärmeableiter 40 und
der unteren Tankeinheit bewirkt werden könnte, gemäß der ersten Ausführungsform
beseitigt, und daher wird die Wärmeleitfähigkeit
verbessert.
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Eine
Kühlvorrichtung 2 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 ist
ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand zeigt, in welchem
die Wärmeableiter 40 an
den Verdampfer 15 angekoppelt sind. Die Kühlvorrichtung 2 gemäß dieser
Ausführungsform
enthält
zwei Wärmeableiter 40,
die an der unteren Tankeinheit 15c und der oberen Tankeinheit 15b jeweils
angebracht sind. Demzufolge wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung
der Kerneinheit 15a des Verdampfers erhalten und die Kühlkapazität verbessert.
Im Übrigen
wird, da die Sole zu den zwei Wärmeableitern 40 von
einem einzelnen Wärmeabsorber
zugeführt
wird, ein Divergierungspunkt (nicht gezeigt) auf mittlerem Weg des
rohrförmigen
Pfads 60 ausgebildet.
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Eine
Kühlvorrichtung 3 gemäß einer
dritten Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf 4 erläutert. In 4 sind
der Kompressor, der Kondensor und dergleichen, welche den Kälteerzeugungskreis
des Klimasteuersystems bilden, nicht gezeigt. Die Kühlvorrichtung 3 gemäß der dritten
Ausführungsform
enthält
einen Temperatursensor 70 und eine Steuereinheit 80 zusätzlich zu
der Kühlvorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform.
Ferner enthält
die Kühlvorrichtung 3 drei
Wärmeabsorber 30. Der
Temperatursensor 70 ist auf mittlerem Weg des rohrförmigen Pfads 60 angeordnet,
der von dem Wärmeableiter 40 zu
dem Wärmeabsorber 30 führt, um
die Soletemperatur zu erfassen, und die Steuereinheit 80 kann
ein Signal von dem Temperatursensor 70 empfangen. Auch
sind die drei Wärmeabsorber 30 auf
drei elektronischen Einrichtungen 100 jeweils angebracht.
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Die
Steuereinheit 80 aktiviert das Gebläse 16 in dem Luftblaseinheitsgehäuse 17 in Übereinstimmung
mit der Temperatur, die durch den Temperatursensor 70 erfasst
wird, während
der Kompressor nicht betrieben wird. Insbesondere wird in einem
Fall, in welchem die Soletemperatur Tb auf eine vorbestimmte Temperatur
T1 oder höher
ansteigt, das Gebläse 16 aktiviert,
um den Verdampfer 15 zwangsweise durch Luft zu kühlen, wenn
jedoch die erfasste Temperatur Tb auf eine vorbestimmte Temperatur
T2 abfällt,
die niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, wird das Gebläse 16 gestoppt.
Auch aktiviert die Steuereinheit 80 einen Elektromotor
(nicht gezeigt) zum Öffnen
der Klappe 28 des Wärmeabgabeauslasses 25 zur
gleichen Zeit wie das Gebläse 16.
Um die Ausfallrate des Gebläsemotors 16a zu
reduzieren, können
die U/min des Gebläses 16 erhöht oder
gesenkt werden, ohne Starten/Stoppen des Gebläses 16, wie es vorstehend
beschrieben ist. Auch kann die Soletemperatur an anderen Punkten
als den vorstehend genannten Punkten gemessen werden. Zum Beispiel
kann die Temperatur der Sole in dem Wärmeabsorber 30 oder
dem Wärmeableiter 40 gemessen
werden, oder die Temperatur des Gehäuses des Wärmeabsorbers oder des Wärmeableiters
kann als Soletemperatur gemessen werden. Als andere Alternative
kann die Temperatur der elektronischen Einrichtung 100 durch
einen Temperatursensor gemessen werden.
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Eine
Kühlvorrichtung 4 gemäß einer
vierten Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Wenn
das Klimasteuersystem dahingehend betrieben wird, das Passagierabteil
zu kühlen,
d.h., wenn sowohl der Kompressor als auch das Gebläse 16 in
Betrieb sind, wird die Kühlleistung
der Kühlvorrichtung 4 maximiert.
Ein übermäßiger Kühlbetrieb
kann jedoch die Oberflächentemperatur
der elektronischen Einrichtung 100 auf unterhalb einer Umgebungslufttemperatur
reduzieren und kann Kondensation auf der elektronischen Einrichtung 100 bewirken.
Mit Blick darauf weist mit der Kühlvorrichtung 4 gemäß der vierten
Ausführungsform
die Steuereinheit 80 ferner die Funktion der Einstellung
des Ausgangs der Pumpe 50 auf und reguliert somit die Strömungsrate
der zirkulierenden Sole. Demzufolge wird verhindert, dass die Temperatur
der elektronischen Einrichtung 100 übermäßig absinkt und Kondensation
bildet. In einem Fall, in welchem die Soletemperatur Tb, welche
durch den Temperatursensor 70 erfasst wird, auf eine vorbestimmte
Temperatur T3 oder niedriger abfällt,
senkt die Steuereinheit 80 den Pumpenausgang und reduziert
somit die Strömungsrate der
zirkulierenden Sole, und wenn jedoch die Temperatur Tb auf eine
vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ansteigt, wird der Pumpenausgang
für erhöhte Strömungsraten
erhöht.
Im Übrigen
wird die Temperatur T3 durch Vergleich der Innenlufttemperatur Ta, die
durch den Innenlufttemperatursensor 71 erfasst wird, die
normalerweise in dem Klimasteuersystem gehalten wird, mit der Soletemperatur
Tb bestimmt, und daher ändert
die Temperatur T3 sich gemäß der Innenlufttemperatur
Ta.
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Ein
Steuerflussdiagramm der Kühlvorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform
ist in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt
ist, steuert die Steuereinheit 80 den Ein-/Aus-Betrieb
des Gebläses
für die Kühlvorrichtung
und den Ein-/Aus-Betrieb des Wärmeabgabeauslasses,
wenn der Kompressor und das Gebläse
des Klimasteu ersystems nicht in Betrieb ist, und steuert die Strömungsrate
der Sole, wenn der Kompressor und das Gebläse des Klimasteuersystems beide
in Betrieb sind.
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Anstelle
der Steuerung der Strömungsrate der
zirkulierenden Sole durch Steuern des Ausgangs der Pumpe 50,
wie in der Kühlvorrichtung 4 gemäß der vierten
Ausführungsform,
kann ein Strömungsratensteuerventil
in dem Solezirkulationspfad angeordnet werden, und die Strömungsrate
kann durch die Steuereinheit 80 gesteuert werden, welche
den Ventilöffnungsgrad
des Strömungsratensteuerventils
einstellt.
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Eine
Kühlvorrichtung 5 gemäß einer
fünften Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf das schematische Diagramm von 7 und
das Flussdiagramm von 8 erläutert. In 7 sind weder
der Kompressor noch der Kondensor, welche den Kälteerzeugungskreis des Klimasteuersystems bilden,
und auch nicht das Luftblaseinheitsgehäuse und das Gebläse gezeigt.
Die Kühlvorrichtung 5 kann,
wie die Kühlvorrichtung
gemäß der vierten Ausführungsform,
den Ein-/Aus-Betrieb
des Gebläses
und die Strömungsrate
der Sole steuern, um übermäßiges Kühlen zu
verhindern. In der Kühlvorrichtung 5 ist
der rohrförmige
Bypass 61, welcher die Wärmeabsorber 30 umgeht,
in dem rohrförmigen Pfad 60 der
Sole ausgebildet, und ein Dreiwegeventil 62 ist an dem
divergierenden Punkt des rohrförmigen Bypasses 61 angeordnet.
Ferner enthält
die Kühlvorrichtung 5 gemäß dieser
Ausführungsform
zusätzlich zu
dem ersten Temperatursensor 70 zum Erfassen der Soletemperatur
einen zweiten Temperatursensor 72 zum Erfassen der Temperatur
Tk des Gehäuses von
einem der drei Wärmeabsorber 30,
welches an die elektronische Einrichtung 100 gekoppelt
ist, der die niedrigste zulässige
Temperatur aufweist. In einem Fall, in welchem die Soletemperatur
Tb auf eine vorbestimmte Temperatur T3 oder niedriger abfällt, schaltet
die Steuereinheit 80 das Dreiwegeventil 62 so,
dass die Sole in dem rohrförmigen
Bypass 61 strömt,
wenn jedoch die Temperatur Tk des Gehäuses des Wärmeabsorbers 30, welche
durch den zweiten Temperatursensor 72 erfasst wird, auf
eine weitere vorbestimmte Temperatur T5 oder höher ansteigt, wird anderer
seits das Dreiwegeventil 62 so geschaltet, dass die Sole
in die Wärmeabsorber 30 einströmt.
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Eine
Kühlvorrichtung 6 gemäß einer
sechsten Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Die Kühlvorrichtung 6 gemäß dieser
Ausführungsform
enthält,
wie die Kühlvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform,
einen rohrförmigen
Solepfad 60, Wärmeabsorber 30,
einen Wärmeableiter 40,
eine Pumpe 50, einen Temperatursensor 70 und eine
Steuereinheit, unterscheidet sich aber von der Kühlvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
darin, dass in dieser Ausführungsform
der Verdampfer 15 unter Verwendung der durch ein fahrendes
Fahrzeug erzeugten Luftströmung
gekühlt
wird. Angenommen, das Fahrzeug bewege sich mit einer höheren als
einer vorbestimmten Geschwindigkeit, wobei der Kompressor und das
Gebläse 16 nicht
in Betrieb sind. Die Kühlvorrichtung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
arbeitet derart, dass in dem Fall, in welchem die Soletemperatur
Tw auf eine vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ansteigt, die Innen-/Außenluft-Schaltklappe 20 des Luftausblaseinheitsgehäuses 17 dahingehend
geschaltet wird, Atmosphärenluft
in Übereinstimmung mit
einem Befehl von der Steuereinheit 80 einzuleiten. Auch
aktiviert die Steuereinheit 80 einen Elektromotor (nicht
gezeigt) zum Öffnen
der Tür 28 des
Wärmeabgabeauslasses 25,
wenn die Innen-/Außenluft-Schaltklappe 20 dahingehend
geschaltet wird, Atmosphärenluft
einzuleiten. Demzufolge werden der Verdampfer 15 und die
Sole zwangsweise durch Luftströmung
gekühlt,
welche durch ein sich bewegendes Fahrzeug bewirkt wird.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde,
die zu Zwecken der Darstellung ausgewählt wurden, sollte ersichtlich
sein, dass vielfältige
Modifikationen an dieser durch Fachleute ausgeführt werden können, ohne
von dem grundlegenden Konzept und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.