DE102009021704A1

DE102009021704A1 - Verdampfereinheit

Info

Publication number: DE102009021704A1
Application number: DE102009021704A
Authority: DE
Inventors: Thuya Kariya-shi Aung; Tomohiko Kariya-shi Nakamura; Hideaki Kariya-shi Sato; Toshio Kariya-shi Utsumi; Kazutoshi Kariya-shi Yamamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2009-11-26
Also published as: US8201620B2; JP4645681B2; JP2009281593A; US20090283247A1

Abstract

Verdampfereinheit, die einen Verdampfer (15, 18), der aufgebaut ist, um ein Kältemittel zu verdampfen, und ein Kapillarrohr (17a), das aufgebaut ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren, umfasst. Das Kapillarrohr hat zwei mit dem Verdampfer verbundene Längsenden. Wenigstens eine Position eines Mittelabschnitts zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs ist durch Druckkontaktieren des Verdampfers an dem Verdampfer befestigt. Daher kann verhindert werden, dass ein Riss an den Verbindungsabschnitten der zwei Längsenden des Kapillarrohrs erzeugt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdampfereinheit, die einen Verdampfer und ein Kapillarrohr umfasst. Die Verdampfereinheit kann zum Beispiel geeignet für eine Kältemittelkreislaufvorrichtung verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Eine Verdampfereinheit mit einem Verdampfer und einem Kapillarrohr ist zum Beispiel in JP 2007-192504 A oder JP 2005-308384 A beschrieben. Außerdem ist eine Verdampfereinheit für eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor zum Beispiel in JP 2007-192504 A , JP 2005-308384 A , JP 2007-57222 A oder JP 6-137695E beschrieben.
In der in JP 2007-192504 A oder JP 2005-308384 A beschriebenen Verdampfereinheit ist das Kapillarrohr an den Verdampfer hartgelötet, um an seinen zwei Enden verbunden und abgedichtet zu werden. Nach detaillierten Untersuchungen in Bezug auf den Verbindungsabschnitt des Kapillarrohrs durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung kann das Kapillarrohr jedoch entsprechend dem in dem Kapillarrohr strömenden Kältemittel schwingen, und in den Verbindungsabschnitten an den zwei Enden des Kapillarrohrs kann ein Riss verursacht werden, wodurch ein Auslaufen von Kältemittel bewirkt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der vorangehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdampfereinheit mit einem Kapillarrohr und einem Verdampfer bereitzustellen, die verhindern kann, dass ein Riss in Verbindungsabschnitten an zwei Längsenden des Kapillarrohrs verursacht wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verdampfereinheit einen Verdampfer, der aufgebaut ist, um ein Kältemittel zu verdampfen, und ein Kapillarrohr, das aufgebaut ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren. Das Kapillarrohr hat zwei Enden in einer Längsrichtung des Kapillarrohrs und einen Mittelabschnitt zwischen den zwei Enden in der Längsrichtung. Außerdem sind die zwei Enden des Kapillarrohrs mit dem Verdampfer verbunden, und wenigstens eine Position des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs wird durch Druckkontaktieren des Verdampfers an dem Verdampfer befestigt. Folglich kann das Schwingen des Kapillarrohrs aufgrund der Kältemittelströmung wirksam verringert werden. Folglich kann die Schwingung des Kapillarrohrs an den zwei Längsenden (d. h. am Einlass und Auslass) verringert werden, wodurch ein Riss der Verbindungsabschnitte an den zwei Längsenden des Kapillarrohrs verhindert wird.
Hier können die zwei Enden des Kapillarrohrs direkt mit dem Verdampfer verbunden werden oder indirekt mit dem Verdampfer verbunden werden. Der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs kann an mehreren Positionen in einer Zickzackform an den Verdampfer aufgepresst werden.
Der Verdampfer kann mehrere Rohre, in denen das Kältemittel strömt, und einen Behälter haben, der sich in einer Behälterlängsrichtung erstreckt, die parallel zu einer Anordnungsrichtung der Rohre ist, um das Kältemittel in die Rohre zu verteilen oder das Kältemittel aus den Rohren zu sammeln. Außerdem kann der Behälter ein Plattensammelrohr mit Rohreinsatzlöchern, in die ein Seitenende der Rohre eingesetzt ist, und ein Behältersammelrohr umfassen, das mit dem Plattensammelrohr verbunden ist, um einen Behälterraum zwischen dem Plattensammelrohr und dem Behältersammelrohr zu bilden. In diesem Fall ist der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs an wenigstens einer Stelle an das Behältersammelrohr aufgepresst.
Zum Beispiel kann das Behältersammelrohr wenigstens einen Vorsprungabschnitt haben, der zu einer Position des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs vorsteht, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs kann an den Vorsprungabschnitt des Behältersammelrohrs aufgepresst sein. Außerdem kann das Behältersammelrohr einen Muldenabschnitt haben, der sich entlang einer Längsrichtung des Behältersammelrohrs erstreckt und derart ausgespart ist, dass das Kapillarrohr in einer Radialrichtung des Kapillarrohrs in den Muldenabschnitt eingesetzt ist. In diesem Fall steht der Vorsprungabschnitt von dem Muldenabschnitt zu dem Mittelabschnitt des Kapillarrohrs vor, um den Mittelabschnitt des Kapillarrohrs zu druckkontaktieren.
Der Vorsprungabschnitt kann von dem Behältersammelrohr um eine Abmessung vorstehen, um eine äußere Oberfläche des Kapillarrohrs zu druckkontaktieren und um das Kapillarrohr zu biegen. Alternativ können mehrere der Vorsprungabschnitte in einem vorgegebenen Abstand in der Längsrichtung des Kapillarrohrs angeordnet sein. Zum Beispiel ist der vorgegebene Abstand gleich oder kleiner als 75 mm.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verdampfereinheit einen Verdampfer, der aufgebaut ist, um ein Kältemittel zu verdampfen und ein Kapillarrohr, das aufgebaut ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren. Der Verdampfer umfasst mehrere Rohre, in denen das Kältemittel strömt, und einen Behälter, der sich in einer Behälterlängsrichtung erstreckt, die parallel zu einer Anordnungsrichtung der Rohre ist, um das Kältemittel in die Rohre zu verteilen oder das Kältemittel aus den Rohren zu sammeln. Außerdem hat der Behälter einen Muldenabschnitt, der sich entlang der Behälterlängsrichtung erstreckt und ausgespart ist, und wenigstens einen Vorsprungabschnitt, der von dem Muldenabschnitt vorsteht. Außerdem ist das Kapillarrohr in einer Radialrichtung des Kapillarrohrs in den Muldenabschnitt eingesetzt, um sich in der Behälterlängsrichtung zu erstrecken, wobei zwei Längsenden des Kapillarrohrs mit dem Verdampfer verbunden sind, um daran befestigt zu werden, und das Kapillarrohr an einem Mittelabschnitt zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs an den Vorsprungabschnitt aufgepresst ist. Folglich kann die Schwingung des Kapillarrohrs an den zwei Längsenden (d. h. dem Einlass und Auslass) verringert werden, wodurch ein Riss der Verbindungsabschnitte an den zwei Längsenden des Kapillarrohrs verhindert wird.
Zum Beispiel kann der Behälter mehrere Vorsprungabschnitte haben, die auf beiden Seiten des Muldenabschnitts von dem Muldenabschnitt zu Positionen des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs vorstehen. In diesem Fall sind die Vorsprungabschnitte in der Behälterlängsrichtung gegeneinander versetzt, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs ist teilweise in die Vorsprungabschnitte des Behälters eingepresst. Folglich können Schwingungen aufgrund der Kältemittelströmung wirksam verringert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen offensichtlich, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, wobei:
1 ein Schemadiagramm ist, das eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor und einer Drossel (Kapillarrohr) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine demontierte Perspektivansicht ist, die eine schematische Struktur einer Verdampfereinheit für die Kältemittelkreislaufvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
3 eine demontierte Perspektivansicht ist, die einen Teil der Verdampfereinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4A eine Perspektivansicht ist, die ein Behältersammelrohr für die Verdampfereinheit, bevor ein Kapillarrohr angebracht wird, zeigt, und 4B eine Perspektivansicht ist, die das Behältersammelrohr, nachdem das Kapillarrohr angebracht ist, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 eine schematische Perspektivansicht ist, die eine Kältemitteldurchgangsstruktur der Verdampfereinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; und
6A eine Perspektivansicht ist, die ein Behältersammelrohr für eine Verdampfereinheit, bevor ein Kapillarrohr angebracht wird, zeigt, und 6B eine Perspektivansicht ist, die das Behältersammelrohr, nachdem das Kapillarrohr angebracht ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Modifikationen der ersten Ausführungsform werden nachstehend unter Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird typischerweise eine Verdampfereinheit für eine Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung verwendet, und eine Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung unter Verwendung der Verdampfereinheit wird nun beschrieben. Die Verdampfereinheit kann für eine Kältemittelkreislaufvorrichtung verwendet werden, ohne einen Ejektor aufzuweisen.
Die Verdampfereinheit ist mit anderen Komponenten der Kältemittelkreislaufvorrichtung einschließlich eines Kondensators (Kältemittelkühler), eines Kompressors und ähnlichem über Rohrleitungen verbunden. Die Verdampfereinheit der vorliegenden Ausführungsform wird für die Anwendung auf eine Innenausstattung (z. B. Verdampfer) zum Kühlen von Luft verwendet. Jedoch kann die Verdampfereinheit in anderen Beispielen als eine Außenausstattung verwendet werden.
In einer in 1 gezeigten Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung 10 wird ein Kompressor 11 zum Ansaugen und Komprimieren von Kältemittel von einem (nicht gezeigten) Motor zum Fahren des Fahrzeugs über eine elektromagnetische Kupplung 11a, einen Riemen oder ähnliches angetrieben. Die Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung 10 ist eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor.
Als der Kompressor 11 kann entweder ein Kompressor mit variabler Verdrängung, der ein Kältemittelausstoßvermögen durch eine Änderung der Ausstoßkapazität ändern kann, oder ein Kompressor mit fester Verdrängung, der ein Kältemittelausstoßvermögen durch Ändern eines Betriebsverhältnisses des Kompressors durch das Einkuppeln und Lösen einer elektromagnetischen Kupplung 11a ändern kann, verwendet werden. Wenn ein elektrischer Kompressor als der Kompressor 11 verwendet wird, kann das Kältemittelausstoßvermögen des Kompressors 11 durch die Einstellung der Anzahl von Umdrehungen eines Elektromotors eingestellt oder geregelt werden.
Ein Kältemittelstrahler 12 ist auf einer Kältemittelausstoßseite des Kompressors 11 angeordnet. Der Strahler 12 tauscht Wärme zwischen dem von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Hochdruckkältemittel und Außenluft (d. h.
Luft außerhalb eines Fahrzeugraums) aus, die von einem (nicht gezeigten) Kühlventilator geblasen wird, um dadurch das Hochdruckkältemittel zu kühlen.
Als das Kältemittel für die Ejektorkältekreislaufvorrichtung 10 in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kältemittel, wie etwa ein Flon-basiertes Kältemittel oder ein HC-basiertes Kältemittel, verwendet, dessen Hochdruck einen kritischen Druck nicht übersteigt, um einen unterkritischen Dampfkompressionskreislauf zu bilden. Auf diese Weise dient der Strahler 12 in dieser Ausführungsform als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
Ein Flüssigkeitssammler 12a ist auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlers 12 bereitgestellt. Der Flüssigkeitssammler 12a hat, wie allgemein bekannt ist, eine längliche behälterähnliche Form und bildet einen Dampf-Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden des Kältemittels in dampfförmige und flüssige Phasen, um überschüssiges flüssiges Kältemittel des Kältemittelkreislaufs darin zu lagern. An einem Kältemittelauslass des Flüssigkeitssammlers 12a wird das flüssige Kältemittel von dem unteren Teil des Inneren in der behälterähnlichen Form abgeleitet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Flüssigkeitssammler 12a integral mit dem Strahler 12 ausgebildet.
Der Strahler 12 kann eine bekannte Struktur haben, die einen ersten Wärmetauscher für die Kondensation umfasst, der auf der stromaufwärtigen Seite eines Kältemittelstroms positioniert ist, den Flüssigkeitssammler 12a, um zu ermöglichen, dass das Kältemittel von dem ersten Wärmetauscher für die Kondensation eingeleitet wird und dass das Kältemittel in dampfförmige und flüssige Phasen abgeschieden wird, und einen zweiten Wärmetauscher zum Unterkühlen des gesättigten flüssigen Kältemittels aus dem Flüssigkeitssammler 12a.
Ein thermisches Expansionsventil 13 ist auf einer Auslassseite des Flüssigkeitssammlers 12a angeordnet. Das thermische Expansionsventil 13 ist eine Dekompressionseinheit zum Dekomprimieren des flüssigen Kältemittels, das aus dem Flüssigkeitssammler 12a strömt, und umfasst einen Temperaturabtastteil 13a, der in einem Kältemittelansaugdurchgang 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 steigt, wie allgemein bekannt ist, einen Öffnungsgrad des Ventils ein, so dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite ein vorgegebener Wert wird, der vorher festgelegt ist. Daher stellt das thermische Expansionsventil 13 eine Kältemittelströmungsmenge derart ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite der vorgegebene Wert wird.
Ein Ejektor 14 ist auf einer Kältemittelauslassseite des thermischen Expansionsventils 13 angeordnet. Der Ejektor 14 ist eine Dekompressionseinrichtung zum Dekomprimieren des Kältemittels ebenso wie eine Kältemittelzirkulationseinrichtung (kinetische Vakuumpumpe) zum Zirkulieren des Kältemittels durch eine Saugwirkung (Mitnahmewirkung) des mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelstroms.
Der Ejektor 14 umfasst einen Düsenabschnitt 14a zum weiteren Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels (d. h. des Mitteldruckkältemittels von dem Expansionsventil) durch Einschränken einer Wegfläche des Kältemittels, welches das Expansionsventil 13 durchlaufen hat, auf ein kleines Niveau. Eine Kältemittelansaugöffnung 14b ist in dem Ejektor 14 in dem gleichen Raum wie die Kältemittelstrahlöffnung des Düsenabschnitts 14a angeordnet, um das dampfphasige Kältemittel, wie später beschrieben, von einem zweiten Verdampfer 18 zu saugen.
Ein Mischabschnitt 14c ist auf einer stromabwärtigen Seite des Kältemittelstroms des Düsenabschnitts 14a und der Kältemittelansaugöffnung 14b bereitgestellt, um einen von dem Düsenabschnitt 14a ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugte Kältemittel zu vermischen.
Ein Diffusor 14d, der als ein Druckerhöhungsabschnitt dient, ist auf einer stromabwärtigen Seite des Kältemittelstroms des Mischabschnitts 14c in dem Ejektor 14 bereitgestellt. Der Diffusor 14d ist in einer derartigen Weise ausgebildet, dass eine Wegfläche des Kältemittels im Allgemeinen in stromabwärtige Richtung von dem Mischabschnitt 14c vergrößert ist. Der Diffusor 14d dient dazu, den Kältemitteldruck durch Verlangsamen des Kältemittelstroms zu erhöhen, das heißt, die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittel in die Druckenergie umzuwandeln.
Ein erster Verdampfer 15 ist mit einer Auslassseite des Diffusors 14d des Ejektors 14 verbunden. Eine Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 15 ist mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
Andererseits ist ein Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 bereitgestellt, um von einem Verzweigungsabschnitt auf einer Einlassseite des Düsenabschnitts 14a des Ejektors 14 verzweigt zu werden. Das heißt, der Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 ist an dem Verzweigungsabschnitt zwischen dem Kältemittelauslass des thermischen Expansionsventils 13 und dem Kältemitteleinlass des Düsenabschnitts 14a des Ejektors 14 verzweigt. Die stromabwärtige Endseite des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 16 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 verbunden. Ein Punkt Z von 1 zeigt den Verzweigungsabschnitt des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 16 an.
In dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 ist eine Drossel 17 (z. B. ein Kapillarrohr 17a) angeordnet, um das ihn durchlaufende Kältemittel zu dekomprimieren. Auf der kältemittelstromabwärtigen Seite der Drossel 17 in dem Verzweigungsdurchgang 16 ist der zweite Verdampfer 18 angeordnet. Die Drossel 17 dient als eine Dekompressionseinheit, die das Kältemittel dekomprimiert, während sie eine Funktion des Einstellens einer Kältemittelströmungsmenge durchführt, die in den zweiten Verdampfer 18 strömt. Insbesondere kann die Drossel 17 mit einer festen Drossel, wie etwa einem Kapillarrohr oder einer Mündung, aufgebaut werden.
In der ersten Ausführungsform sind die zwei Verdampfer 15 und 18 in eine integrierte Struktur mit einer Anordnung, wie später beschrieben, eingearbeitet. Die zwei Verdampfer 15 und 18 sind in einem nicht gezeigten Klimaanlagengehäuse aufgenommen, und die Luft (Luft, die gekühlt werden soll) wird von einem gewöhnlichen elektrischen Gebläse 19 durch einen in dem Klimaanlagengehäuse ausgebildeten Luftdurchgang in die Richtung eines Pfeils „A” geblasen, so dass die geblasene Luft von den zwei Verdampfern 15 und 18 gekühlt wird.
Die von den zwei Verdampfern 15 und 18 gekühlte Luft wird an einen (nicht gezeigten) gemeinsamen Raum, der gekühlt werden soll, zugeführt. Dies bewirkt, dass die zwei Verdampfer 15 und 18 den gemeinsamen zu kühlenden Raum kühlen. Unter diesen zwei Verdampfern 15 und 18 ist der erste Ejektor 15, der mit einem Hauptströmungsweg auf der stromabwärtigen Seite des Ejektors 14 verbunden ist, auf der stromaufwärtigen Seite (Seite gegen den Strom) des Luftstroms A angeordnet, während der mit der Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 verbundene zweite Verdampfer 18 auf der stromabwärtigen Seite (Seite in Stromrichtung) des Luftstroms A angeordnet ist.
Wenn die Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform als ein Kältemittelkreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet wird, ist der Raum innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs der Raum, der gekühlt werden soll. Wenn die Ejektorkältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform für einen Kältekreislauf eines Tiefkühlautos verwendet wird, ist der Raum innerhalb des Gefrierschranks und Kühlschranks des Tiefkühlautos der Raum, der gekühlt werden soll.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Ejektor 14, die ersten und zweiten Verdampfer 15 und 18 und die Drossel 17 in eine integrierte Schaltung eingebaut, um eine Verdampfereinheit 20 zu bilden.
Nun werden nachstehend unter Bezug auf 2 bis 5 spezifische Beispiele für die Verdampfereinheit 20 beschrieben. 2 und 3 sind Perspektivansichten, welche die Verdampfereinheit 20 mit den ersten und zweiten Verdampfern 15 und 18 und einem als die Drossel 17 verwendeten Kapillarrohr 17a zeigen. 4A ist eine Perspektivansicht, die ein oberes Behältersammelrohr 31 der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18, bevor das Kapillarrohr 17a befestigt wird, zeigt, und 4B ist eine Perspektivansicht, die das obere Behältersammelrohr 31 der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 zeigt, nachdem das Kapillarrohr 17a befestigt wurde.
Zuerst wird nachstehend unter Bezug auf 2 ein Beispiel der integrierten Einheit (Verdampfereinheit 20) mit den zwei Verdampfern 15 und 18 erklärt. In der vorliegenden Ausführungsform von 2 können die zwei Verdampfer 15 und 18 integral zu einer vollkommen einzelnen Verdampferstruktur ausgebildet werden. Auf diese Weise bildet der erste Verdampfer 15 einen stromaufwärtsseitigen Bereich der einzelnen Verdampferstruktur in der Richtung des Luftstroms A, während der zweite Verdampfer 18 einen stromabwärtsseitigen Bereich der einzelnen Verdampferstruktur in der Richtung des Luftstroms A bildet.
In dem Beispiel der Verdampfereinheit 20 von 2 ist eine Seite des Behälterabschnitts, wo sich das Kapillarrohr 17a befindet, als die obere Richtung angezeigt, und eine Seite des Behälterabschnitts, wo sich das Kapillarrohr 17a nicht befindet, ist als die untere Richtung angezeigt.
Der erste Verdampfer 15 und der zweite Verdampfer 18 haben die gleiche grundsätzliche Struktur und umfassen Wärmeaustauschkerne 15a und 18a und Behälter 15b, 15c, 18b und 18c, die jeweils sowohl auf den oberen als auch unteren Seiten der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a angeordnet sind.
Die Wärmeaustauschkerne 15a und 18a umfassen jeweils eine Vielzahl von Rohren 21, die sich in einer Rohrlängsrichtung (z. B. Oben-Unten-Richtung in 2) erstrecken. Das Rohr 21 ist ein Flachrohr, das darin einen Kältemitteldurchgang definiert, in dem das Kältemittel strömt. Einer oder mehrere Durchgänge, um zu ermöglichen, dass ein Wärmeaustauschmedium, nämlich Luft, die in der vorliegenden Ausführungsform gekühlt werden soll, hindurch geht, sind zwischen den Rohren 21 ausgebildet. Zwischen den benachbarten Rohren 21 sind Lamellen 22 angeordnet, so dass die Rohre 21 mit den Lamellen 22 verbunden werden können. Jeder der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a ist aus einer laminierten Struktur der Rohre 21 und der Lamellen 22 aufgebaut. Die Rohre 21 und Lamellen 22 sind, wie in 2 gezeigt, abwechselnd in einer seitlichen Richtung der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a laminiert. In anderen Ausführungsformen kann jede geeignete Struktur ohne Verwendung der Lamellen 22 in den Wärmeaustauschkernen 15a und 18a verwendet werden.
In 2 und 3 sind nur einige der Lamellen 22 gezeigt, aber tatsächlich sind die Lamellen 22 über die gesamten Flächen der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a verteilt, und die laminierte Struktur einschließlich der Rohre 21 und der Lamellen 22 ist über den gesamten Flächen der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a angeordnet. Die von dem elektrischen Gebläse 19 geblasene Luft ist geeignet, Leerräume (Spielräume) in der laminierten Struktur der Rohre 21 und der Lamellen 22 zu durchlaufen.
Das Rohr 21 bildet den Kältemitteldurchgang, durch den Kältemittel strömt, und ist aus einem Flachrohr mit einer in der Luftströmungsrichtung A flachen Querschnittform gefertigt. Die Lamelle 22 ist eine gewellte Lamelle, die gefertigt ist, indem ein dünnes Blech in einer wellenähnlichen Form gebogen wird, und ist mit einer flachen äußeren Oberfläche des Rohrs 21 verbunden, um eine Wärmeübertragungsfläche der Luftseite zu erhöhen.
Die Behälter 15b und 15c befinden sich jeweils auf Ober- und Unterseiten des Wärmeaustauschkerns 15a, und die Behälter 18b und 18c befinden sich jeweils auf Ober- und Unterseiten des Wärmeaustauschkerns 18a, um unabhängige Behälterräume zu bilden, die von den Behälterräumen der Behälter 15b und 15c unabhängig sind. In der ersten Ausführungsform befindet sich der Ejektor 14 als Beispiel in dem oberen Behälter 18b. Der Ejektor 14 kann jedoch an einer anderen Position als dem oberen Behälter 18b bereitgestellt werden oder kann außerhalb der Verdampfereinheit 20 bereitgestellt werden.
Die Behälter 15b, 15c, 18b, 18c sind mit Endabschnitten der Rohre 21 in der Längsrichtung verbunden, um das Kältemittel in die Rohre 21 zu verteilen und das Kältemittel aus den Rohren 21 zu sammeln.
Die Behälter 15b, 15c, die sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten des ersten Verdampfers 15 angeordnet sind, haben einen (nicht gezeigten) Rohrmontagelochteil, und sowohl die oberen als auch unteren Endabschnitte der Rohre 21 des Wärmeaustauschkerns 15a werden in den Rohrmontagelochteil eingesetzt und damit verbunden, so dass die beiden oberen und unteren Endabschnitte der Rohre 21 mit dem Innenraum der Behälter 15b, 15c in Verbindung stehen.
Ähnlich haben die Behälter 18b, 18c, die sich sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten des zweiten Verdampfers 18 befinden, einen (nicht gezeigten) Rohrmontagelochteil, und sowohl die oberen als auch unteren Endabschnitte der Rohre 21 des Wärmeaustauschkerns 18a werden in den Rohrmontagelochteil eingesetzt und damit verbunden, so dass sowohl die oberen als auch unteren Endabschnitte der Rohre 21 mit dem Innenraum der Behälter 18b, 18c in Verbindung stehen.
Die Rohre 21 des Wärmeaustauschkerns 15a und die Rohre 21 des Wärmeaustauschkerns 18a bilden unabhängig die jeweiligen Kältemitteldurchgänge. Die Behälter 15b und 15c sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten des ersten Verdampfers 15 und die Behälter 18b und 18c sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten des zweiten Verdampfers 18 bilden unabhängig die jeweiligen Kältemitteldurchgangsräume.
Auf diese Weise dienen die Behälter 15b, 15c, 18b und 18c, die sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten angeordnet sind, dazu, das Kältemittel an die jeweiligen Rohre 21 der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a zu verteilen und das Kältemittel aus den Rohren 21 der Wärmeaustauschkerne 15a und 18a zu sammeln.
Da die beiden oberen Behälter 15b und 18b benachbart zueinander angeordnet sind, können die beiden oberen Behälter 15b und 18b integral geformt werden, um einen oberen Behälterabschnitt der Verdampfereinheit 20 zu bilden. Das gleiche kann für die beiden unteren Behälter 15c und 18c gemacht werden, um einen unteren Behälterabschnitt der Verdampfereinheit 20 zu bilden. Die beiden oberen Behälter 15b und 18b können unabhängig als unabhängige Komponenten geformt werden, und das gleiche kann für die beiden unteren Behälter 15c und 18c gemacht werden.
In dem Beispiel von 2 und 3 können die oberen Behälter 15b, 18b in ein Plattensammelrohr 30, ein Behältersammelrohr 31 und eine Kappe 32 unterteilt werden.
Das Plattensammelrohr 30 hat einen ungefähr W-ähnlichen Querschnitt, der jeweilige Halbabschnitte auf der Unterseite der oberen Behälter 15b, 18b integral aufbaut. Die oberen Enden der Rohre 21 sind in das Plattensammelrohr 30 eingesetzt und sind mit dem Plattensammelrohr 30 verbunden. Das Behältersammelrohr 31 hat einen ungefähr M-ähnlichen Querschnitt, der jeweilige Halbabschnitte auf der Oberseite der oberen Behälter 15b, 18b integral aufbaut. Das Plattensammelrohr 30 und das Behältersammelrohr 31 können jeweils integral durch Formen oder Pressen ausgebildet werden.
Wenn das Plattensammelrohr 30 und das Behältersammelrohr 31 in der Oben-Unten-Richtung kombiniert werden, werden der Mittelabschnitt des ungefähr W-ähnlichen Querschnitts des Plattensammelrohrs 30 und der Mittelabschnitt des ungefähr M-ähnlichen Querschnitts des Behältersammelrohrs 31 fest verbunden, um zwei zylindrische Behälterraumabschnitte zu bilden. Ein Seitenende (linke Seitenenden in 2) der zwei zylindrischen Raumabschnitte der oberen Behälter 15b, 18b ist von einer Kappe 32 verschlossen, um Behälterräume der oberen Behälter 15b, 18b zu bilden.
Wie in 3, 4A und 4B gezeigt, ist ein in der Behälterinnenseite ausgesparter Muldenabschnitt 31a in dem Mittelabschnitt des ungefähr M-ähnlichen Querschnitts des Behältersammelrohrs 31 bereitgestellt, und das als die Drossel 17 verwendete Kapillarrohr 17a ist an dem Muldenabschnitt 31a angeordnet. Der Muldenabschnitt 31a ist ungefähr entlang der gesamten Länge des Behältersammelrohrs 31 bereitgestellt, und das Kapillarrohr 17a ist an dem Muldenabschnitt 31a bereitgestellt, um sich ungefähr entlang der gesamten Länge des Behältersammelrohrs 31 zu erstrecken. Die zwei Enden des Kapillarrohrs 17a sind verbunden, um mit anderen Komponenten der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in Verbindung zu stehen.
Eine Vielzahl von kreisbogenförmigen Rippen 31b ist in dem Behältersammelrohr 31 auf beiden Seiten des Muldenabschnitts 31a bereitgestellt, um das Behältersammelrohr 31 zu verstärken. Da die Rippen 31b in dem Behältersammelrohr 31 ausgebildet sind, kann die Druckfestigkeit des Behältersammelrohrs 31 erhöht werden.
Die Komponenten der Verdampfereinheit 20, wie etwa die Rohre 21, die Lamellen 22, die Behälter 15b, 15c, 18b, 18c sind aus Metall, wie etwa Aluminiummaterial, mit ausreichenden Hartlöteigenschaften gefertigt und sind integral hartgelötet, so dass die gesamte Struktur des ersten Verdampfers 15 und des zweiten Verdampfers 18 integral montiert ist.
Zum Beispiel sind das Plattensammelrohr 30 und das Behältersammelrohr 31 aus pressgeformten Aluminiumblechen ausgebildet. Die Rippen 31b werden während dem Pressformen integral mit dem Behältersammelrohr 31 ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 2 und 3 gezeigt, ein Verbindungsabschnitt 33 und ein als die Drossel 17 verwendetes Kapillarrohr 17a oder ähnliches integral mit den ersten und zweiten Verdampfern 15, 18 montiert.
Der Düsenabschnitt 14a des Ejektors 14 hat darin einen dünnen Durchgang mit einer hohen Genauigkeit. Wenn der Ejektor 14 hartgelötet wird, kann der Düsenabschnitt 14a beim Hartlöten bei einer hohen Hartlöttemperatur (z. B. 600°C Aluminiumhartlöten) thermisch verformt werden. Wenn folglich das Hartlöten des Ejektors 14 durchgeführt wird, nachdem der Ejektor 14 an den ersten und zweiten Verdampfern 15, 18 befestigt wurde, können die Durchgangsform und die Durchgangsabmessung des Düsenabschnitts 14a verformt werden.
Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform der Ejektor an den ersten und zweiten Verdampfern 15, 18 vorausgesetzt, nachdem die ersten und zweiten Verdampfer 15, 18, der Verbindungsabschnitt 33 und das Kapillarrohr 17a und ähnliche integral hartgelötet wurden.
Zum Beispiel können der Ejektor 14, das Kapillarrohr 17a und der Verbindungsabschnitt 33 ähnlich den ersten und zweiten Verdampfern 15, 18 aus einem Aluminiummaterial ausgebildet sein.
Wie in 3, 4A und 4B gezeigt, ist das Kapillarrohr 17a in dem Muldenabschnitt 31a des Behältersammelrohrs 31 angeordnet, so dass die Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a parallel zu der Behälterlängsrichtung der Behälter 15b, 18b ist. Folglich kann das Kapillarrohr 17a in einer Radialrichtung des Behältersammelrohrs 31 in den Muldenabschnitt 31a eingesetzt werden, um an dem Behältersammelrohr 31 befestigt zu werden.
Vorsprungabschnitte 31c sind an mehreren Positionen des Behältersammelrohrs 31 in der Behälterlängsrichtung ausgebildet. Die Vorsprungabschnitte 31c stehen an mehreren Positionen des Kapillarrohrs 17a zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a von dem Muldenabschnitt 31a zu dem Kapillarrohr 17a vor. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vorsprungabschnitte 31c durch Pressung integral mit dem Behältersammelrohr 31 ausgebildet. Zum Beispiel wird ein Teil des Wandabschnitts des Behältersammelrohrs 31, der den Behälterdurchgang definiert, nach außen gepresst, so dass die Vorsprungabschnitte 31c ausgebildet werden.
Die Vorsprungabschnitte 31c sind in dem Behältersammelrohr 31 auf zwei Seiten des Muldenabschnitts 31a ausgebildet und sind in der Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a gegeneinander versetzt. Zum Beispiel können die Vorsprungabschnitte 31c, die auf den zwei Seiten des Muldenabschnitts 31a ausgebildet sind, in der Ausdehnungsrichtung (Behälterlängsrichtung) des Behältersammelrohrs 31 in einem gleichen Abstand gegeneinander versetzt sein.
Als ein Beispiel für die vorliegende Ausführungsform können die Vorsprungabschnitte 31c in der Längsrichtung des Behältersammelrohrs 31 um einen Abstand gegeneinander versetzt sein, der gleich oder kleiner als 75 mm ist. Außerdem kann ein Abstand von dem Längsende des Kapillarrohrs 17a zu dem äußersten Vorsprungabschnitt 31c, der am nächsten zu dem Längsende des Kapillarrohrs 17a ist, auch gleich oder kleiner als 75 mm festgelegt werden.
Wenn die Vorsprungabschnitte 31c des Behältersammelrohrs 31 aus der Behälterlängsrichtung (d. h. der Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a) betrachtet werden, ist ein Spielraum zwischen den Vorsprungabschnitten 31c ein wenig kleiner als der Außendurchmesser des Kapillarrohrs 17a.
Folglich kann das Kapillarrohr 17a zwischen den Vorsprungabschnitten 31c auf den zwei Seiten des Muldenabschnitts 31a aufgepresst werden und wird in dem aufgepressten Zustand an die Vorsprungabschnitte 31c hartgelötet.
Während die Verdampfereinheit 20 hergestellt wird, wird nach einem provisorischen Montageschritt ein Hartlötschritt durchgeführt. In dem provisorischen Montageschritt wird das Kapillarrohr 17a von einer Oberseite des Behältersammelrohrs 31 in den Muldenabschnitt 31a des Behältersammelrohrs 31 eingepasst. Das Kapillarrohr 17a wird leicht gebogen, um in die Vorsprungabschnitte 31c, die abwechselnd auf den zwei Seiten des Muldenabschnitts 31a in der Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a bereitgestellt sind, gepresst zu werden.
In dem provisorischen Montageschritt wird das Kapillarrohr 17a verformt, so dass es leicht gewellt ist, und wird zwischen die Vorsprungabschnitte 31c eingepasst. In dem Hartlötschritt wird das Kapillarrohr 17a mit den Vorsprungabschnitten 31c des Behältersammelrohrs 31 verbunden. Das Kapillarrohr 17a wird an seinen zwei Enden mit dem Behältersammelrohr 31a verbunden und wird auch an Kontaktabschnitten, welche die Vorsprungabschnitte 31c zwischen den zweiten Enden des Kapillarrohrs 17a kontaktieren, mit dem Behältersammelrohr 31a verbunden. Wie in 4B gezeigt, kontaktiert das Kapillarrohr 17a teilweise die Vorsprungabschnitte 31c an den Kontaktabschnitten.
Der Vorsprungabschnitt 31c hat einen abgerundeten Eckabschnitt, wenn er aus einer Richtung parallel zu der Behälterlängsrichtung (d. h. der Ausdehnungsrichtung des Kapillarrohrs 17a) betrachtet wird. Der abgerundete Eckabschnitt ist an jedem der Vorsprungabschnitte 31c bereitgestellt, um zu verhindern, dass das Kapillarrohr 17a beschädigt wird, wenn das Kapillarrohr 17a an das Behältersammelrohr 31 montiert wird. Da außerdem der abgerundete Eckabschnitt an jedem der Vorsprungabschnitte 31c bereitgestellt ist, kann das Kapillarrohr 17a reibungslos an das Behältersammelrohr 31 montiert werden.
Der Verbindungsabschnitt 33 ist ein Element, das an einen seitlichen Oberflächenabschnitt hartgelötet und daran befestigt ist, welcher auf einer Seite (z. B. linke Seite in 3) der Längsrichtung der oberen Behälter 15b, 18b der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 positioniert ist. Der Verbindungsabschnitt 33 ist derart aufgebaut, dass er einen einzigen Kältemitteleinlass 34, einen einzigen Kältemittelauslass 35, einen Ejektoreinsatzlochabschnitt, durch den der Ejektor 14 in den oberen Behälter 18b eingesetzt wird, in der Verdampfereinheit 20 hat. Der Verbindungsabschnitt 33 ist aus einem Aluminiummaterial ausgebildet.
Wie in 5 gezeigt, ist der Kältemitteleinlass 34 in dem Verbindungsabschnitt 33 in einen Hauptdurchgang 34a, der sich zu dem Düsenabschnitt 14a des Ejektors 14 erstreckt, und einen Verzweigungsdurchgang 16a, der dem Kältemittelverzeigungsdurchgang 16 von 1 entspricht, verzweigt. Folglich ist der Verzweigungsabschnitt Z von 1 innerhalb des Verbindungsabschnitts 33 aufgebaut. Im Gegensatz dazu ist der Kältemittelauslass 35 ein einfacher Durchgang, der, wie in 5 gezeigt, den Verbindungsabschnitt 33 durchdringt.
Der Verbindungsabschnitt 33 ist an dem seitlichen Oberflächenabschnitt der oberen Behälter 15b, 18b hartgelötet und befestigt. Ein auslassseitiger Öffnungsabschnitt des Verzweigungsdurchgangs 16a des Verbindungsabschnitts 33 ist durch Hartlöten luftdicht mit einem stromaufwärtigen Endabschnitt 17c des Kapillarrohrs 17a verbunden.
Der Verbindungsabschnitt 33 ist an den seitlichen Oberflächenabschnitt der oberen Behälter 15b, 18b hartgelötet, so dass der Kältemittelauslass 35 mit dem oberen Behälter 15b in Verbindung seht, der Hauptdurchgang 34a mit dem oberen Behälter 18b in Verbindung steht und der Verzweigungsdurchgang 16a mit dem stromaufwärtigen Endabschnitt 17c des Kapillarrohrs 17a in Verbindung steht.
In dem Beispiel von 3 öffnen sich der Kältemitteleinlass 34 und der Kältemittelauslass 35 des Verbindungsabschnitts 33 nach oben. Das thermische Expansionsventil 13 ist durch Verschrauben um den Kältemitteleinlass 34 und den Kältemittelauslass 35 an dem Verbindungsabschnitt 33 befestigt. Nachdem der Ejektor 14 durch den (nicht gezeigten) Ejektoreinsatzlochabschnitt in den oberen Behälter 18b eingesetzt ist, wird der Ejektoreinsatzlochabschnitt von einem Abdeckelement 36 verschlossen.
Eine Ejektorbefestigungsplatte 40 ist in dem oberen Behälter 18b bereitgestellt, um den Diffusor 14d des Ejektors 14 zu befestigen und einen Innenraum des oberen Behälters 18b in einen ersten Raum 41 und einen zweiten Raum 42 zu untergliedern. Der erste Raum 41 des oberen Behälters 18b wird als ein Sammelbehälterraum verwendet, in dem das Kältemittel, das die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfers 18 durchlaufen hat, gesammelt wird.
Die Ejektorbefestigungsplatte 40 befindet sich ungefähr in einem Mittelabschnitt in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b und ist durch Hartlöten an der Innenwandoberfläche des oberen Behälters 18b befestigt. Ein zylindrischer Abschnitt 40a, der von der Ejektorbefestigungsplatte 40 in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b vorsteht, ist aus einem Aluminiummaterial ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 40a durchdringt ein Durchgangsloch der Ejektorbefestigungsplatte 40. Der Diffusor 14d ist in den zylindrischen Abschnitt 40a der Ejektorbefestigungsplatte 40 eingesetzt, um in dem zylindrischen Abschnitt 40a befestigt zu sein.
Wie in 3 und 4B gezeigt, ist der stromabwärtige Endabschnitt des Kapillarrohrs 17a durch Hartlöten luftdicht mit einer Anschlussverbindung 43 verbunden. Die Anschlussverbindung 43 ist auf einer Seite, die an die Kappe 32 angrenzt, an dem Endabschnitt des Behältersammelrohrs 31 befestigt. Die Anschlussverbindung 43 hat einen (nicht gezeigten) Verbindungsdurchgang darin, durch den der stromabwärtige Endabschnitt des Kapillarrohrs 17a und der zweite Raum 42 des oberen Behälters 18b miteinander in Verbindung stehen.
Wie in 4A gezeigt, ist ein Öffnungsabschnitt 31d an dem Endabschnitt des Behältersammelrohrs 31 auf der an die Kappe 32 angrenzenden Seite bereitgestellt, so dass der Verbindungsdurchgang der Anschlussverbindung 43 durch den Öffnungsabschnitt 31d mit dem zweiten Raum 42 des oberen Behälters 18b in Verbindung steht. Auf diese Weise steht der stromabwärtige Endabschnitt 17d des Kapillarrohrs 17a durch den Verbindungsdurchgang der Anschlussverbindung 43 und den Öffnungsabschnitt 31d des Behältersammelrohrs 31 auf einer an die Kappe 32 angrenzenden Seite mit dem zweiten Raum 42 des oberen Behälters 18b in Verbindung.
Eine Oben-Unten-Trennplatte 44 ist in dem zweiten Raum 42 des oberen Behälters 18b ungefähr in einem Mittelabschnitt in einer Oben-Unten-Richtung des zweiten Raums 42 angeordnet, um den zweiten Raum 42 des oberen Behälters 18b, wie in 3 und 5 gezeigt, in einen Raum 45 innerhalb des zweiten Raums 42 auf der Oberseite und einen Raum 46 auf der Unterseite zu untergliedern. Der Raum 46 auf der Unterseite des zweiten Raums 42 wird als ein Verteilungsbehälterraum verwendet, aus dem das Kältemittel in die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfers 18 verteilt wird.
Die Oben-Unten-Trennplatte 44 ist aus einem Aluminiummaterial ausgebildet und ist durch Hartlöten an einer inneren Wandoberfläche des oberen Behälters 18b befestigt. Die Oben-Unten-Trennplatte 44 ist zu einer Plattenform ausgebildet, die sich in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b erstreckt.
Die Oben-Unten-Trennplatte 44 ist nicht in einem Raumteil bereitgestellt, der innerhalb des zweiten Raums 42 an die Kappe 32 angrenzt, um einen nicht unterteilten Raumteil auf der an die Kappe 32 angrenzenden Seite auszubilden, so dass Kältemittel durch den nicht unterteilten Raumteil aufwärts in den zweiten Raum 42 strömt. Auf diese Weise steht der untere Raum 46 des zweiten Raums 42 durch den nicht unterteilten Raumteil des zweiten Raums 42 mit dem Verbindungsdurchgang der Anschlussverbindung 43 in Verbindung.
Der Ejektor 14 kann aus einem Metallmaterial, wie etwa Kupfer oder Aluminium, gefertigt sein. Alternativ kann der Ejektor 14 aus einem nichtmetallischen Material, wie etwa einem Harzmaterial, ausgebildet sein. Nachdem in der vorliegenden Ausführungsform die ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 und andere Komponenten integral hartgelötet sind, wird der Ejektor 14 in einen inneren Abschnitt des oberen Behälters 18b eingesetzt, nachdem er den Ejektoreinsatzlochabschnitt des Verbindungsabschnitts 33 durchdringt. Der Ejektoreinsatzlochabschnitt wird von dem Abdeckelement 36 verschlossen, nachdem der Ejektor 14 in den inneren Abschnitt des oberen Behälters 18b eingesetzt wurde.
Der Spitzenendabschnitt (d. h. rechte Endabschnitt von 3) der Längsrichtung des Ejektors 14 entspricht einem Auslassabschnitt 14e des Ejektors 14 von 1. Der Spitzenendabschnitt des Ejektors 13 wird in den zylindrischen Abschnitt 40a der Ejektorbefestigungsplatte 40 eingesetzt und ist, wie in 5 gezeigt, an dem oberen Raum 45 des zweiten Raums 42 innerhalb des oberen Behälters 18b offen. Die Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 ist angeordnet, um, wie in 5 gezeigt, mit dem ersten Raum 41 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfers 18 in Verbindung zu stehen.
Wie in 3 gezeigt, ist eine Links-Rechts-Trennplatte 47 ungefähr in einem Mittelabschnitt in der Behälterlängsrichtung des Innenraums des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfers 15 angeordnet. Daher kann der Innenraum des oberen Behälters 15b von der Links-Rechts-Trennplatte 47 in einen ersten Raum 48 und einen zweiten Raum 49 in der Behälterlängsrichtung untergliedert werden.
Der erste Raum 48 wird als ein Sammelbehälterraum verwendet, in dem das Kältemittel nach dem Durchlaufen der mehreren Rohre 21 des ersten Verdampfers 15 vereinigt und gesammelt wird, und der zweite Raum 49 wird als ein Verteilungsbehälterraum verwendet, aus dem das Kältemittel in die mehreren Rohre 21 des ersten Verdampfers 15 verteilt wird.
Der obere Raum 45 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfers 18 steht über mehrere (nicht gezeigte) Verbindungslöcher zwischen dem oberen Raum 45 des oberen Behälters 18b und dem zweiten Raum 49 des oberen Behälters 15b mit dem zweiten Raum 49 in dem oberen Behälter 15b des ersten Verdampfers 15 in Verbindung.
Der Ejektor 14 wird in der Längsrichtung des Ejektors 14 wie folgt an den oberen Behältern 15b, 18b der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 befestigt. Zuerst wird der Ejektor 14 von dem (nicht gezeigten) Ejektoreinsatzlochabschnitt des Verbindungsabschnitts 33 in den oberen Behälter 18b eingesetzt, und dann wird der Ejektoreinsatzlochabschnitt von dem Abdeckelement 36 verschlossen, so dass der Ejektor 14 durch das Abdeckelement 36 an dem oberen Behälter 18b befestigt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Innenraum des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfers 18 durch die Ejektorbefestigungsplatte 40 in die ersten und zweiten Räume 41, 42 untergliedert. Der erste Raum 41 wird als ein Sammelbehälterraum verwendet, in dem das Kältemittel nach dem Durchlaufen der mehreren Rohre 21 gesammelt wird, und der zweite Raum 42 wird als ein Verteilungsbehälterraum verwendet, aus dem das Kältemittel in die mehreren Rohre 21 verteilt wird.
Der Ejektor 14 hat eine dünne langgestreckte Form, die sich in der Axialrichtung des Düsenabschnitts 14a erstreckt. Die Längsrichtung des Ejektors 14 wird der Längsrichtung des oberen Behälters 18b entsprechend gemacht, so dass die Längsrichtung des Ejektors 14 im Allgemeinen parallel zu der Längsrichtung des oberen Behälters 18b ist.
Auf diese Weise können der Ejektor 14 und der Verdampfer 18 kompakt angeordnet werden, wodurch die Größe der Verdampfereinheit 20 verringert wird. Außerdem befindet sich der Ejektor 14 in dem oberen Behälter 18b, so dass die Kältemittelansaugöffnung 14b direkt in den ersten Raum 41, der als der Sammelbehälterraum verwendet wird, geöffnet ist.
Folglich ist es möglich, die Anzahl der Kältemittelrohrleitungen in der Verdampfereinheit 20 zu verringern. Da die Kältemittelansaugöffnung 14b direkt in den ersten Raum 41 geöffnet ist, kann die Kältemittelsammlung aus den Rohren 21 und das Kältemittelansaugen in den Ejektor 14 unter Verwendung eines einzigen Behälterraums durchgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Verdampfer 15 und der zweite Verdampfer 18 angrenzend aneinander angeordnet, und der stromabwärtige Endabschnitt des Ejektors 14 befindet sich angrenzend an den zweiten Raum 49 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfers 15. Selbst wenn der Ejektor 14 in den zweiten Verdampfer 18 eingebaut ist, kann folglich die Kältemitteldurchgangsstruktur von dem Auslass des Ejektors 14 zu dem ersten Verdampfer 15 einfach und kurz gemacht werden.
Der Kältemittelstrom in der gesamten Verdampfereinheit 20 wird unter Bezug auf 2, 3 und 5 beschrieben.
Der Kältemitteleinlass 34 des Verbindungsabschnitts 33 wird in den Hauptdurchgang 34a und den Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 (16a) verzweigt. Das von dem Kältemitteleinlass 34 in den Hauptdurchgang 34a strömende verzweigte Kältemittel strömt in den Düsenabschnitt 14a des Ejektors 14, um von dem Düsenabschnitt 14a dekomprimiert zu werden. Das in den Düsenabschnitt 14a des Ejektors 14 strömende Kältemittel wird von der Strahlöffnung des Düsenabschnitts 14a ausgestoßen, um den Mischabschnitt 14c und den Diffusor 14d zu durchlaufen. Das aus dem Auslass 14e des Diffusors 14d des Ejektors 14 strömende Kältemittel strömt wie in dem Pfeil „a” in 5 über den oberen Raum 45 des zweiten Raums 42 des oberen Behälters 18b und die mehreren (nicht gezeigten) Verbindungslöcher zwischen den oberen Behältern 15b und 18b in den zweiten Raum 49 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfers 15.
Das aus dem Diffusor 14d des Ejektors 14 in den zweiten Raum 49 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfers 15 strömende Kältemittel wird in die mehreren Rohre 21 auf dem linken Seitenabschnitt des Wärmeaustauschkerns 15a verteilt und strömt wie in dem Pfeil „b” in den Rohren abwärts, um, wie in 5 gezeigt, in dem unteren Behälter 15c des ersten Verdampfers 15 gesammelt zu werden. Da in dem unteren Behälter 15c keine Trennplatte bereitgestellt ist, strömt das Kältemittel in dem unteren Behälter 15c wie in dem Pfeil „c” von der linken Seite zu der rechten Seite in 5, wenn es aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Luftströmungsrichtung „A” in 5 betrachtet wird.
Das Kältemittel auf der rechten Seite des unteren Behälters 15c durchläuft die mehreren Rohre 21 auf der rechten Seite des Wärmeaustauschkerns 15a, wie durch den Pfeil „d” gezeigt, nach oben und strömt in den ersten Raum 48 des oberen Behälters 15b. Dann strömt das Kältemittel, wie durch den Pfeil „e” von 5 gezeigt, aus dem Kältemittelauslass 35 des Verbindungsabschnitts 33.
Das in den Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 (16a) des Verbindungsabschnitts 33 strömende Kältemittel durchläuft das Kapillarrohr 17a und wird von dem Kapillarrohr 17a dekomprimiert, so dass es einen niedrigen Druck hat. Das von dem Kapillarrohr 17a dekomprimierte dampfförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel strömt, wie durch den Pfeil „f” von 5 gezeigt, in den unteren Raum 46 des zweiten Raums 42 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfers 18.
Das in den unteren Raum 47 des zweiten Raums 42 des oberen Behälters 18b strömende Kältemittel strömt wie in dem Pfeil „g” in 5 in den mehreren Rohren 21 auf der linken Seite des Wärmeaustauschkerns 18a und strömt in den linken Abschnitt des unteren Behälters 18c. Da in dem unteren Behälter 18c keine Trennplatte bereitgestellt ist, strömt das Kältemittel in dem unteren Behälter 18c wie in dem Pfeil „h” von der linken Seite auf die rechte Seite in 5, wenn es aus der Richtung entgegengesetzt zu der Luftströmungsrichtung „A” in 5 betrachtet wird.
Das Kältemittel auf der rechten Seite des unteren Behälters 18c durchläuft, wie durch den Pfeil „d” gezeigt, die mehreren Rohre 21 auf der rechten Seite des Wärmeaustauschkerns 18a nach oben und strömt in den ersten Raum 41 des oberen Behälters 18b. Da die Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 dazu gebracht wird, direkt mit dem ersten Raum 41 des oberen Behälters 18b in Verbindung zu stehen, wird das Kältemittel in dem ersten Raum 41 von der Kältemittelansaugöffnung 14b in den Ejektor 14 gesaugt.
Da die Verdampfereinheit 20 darin die vorstehende Kältemitteldurchgangsstruktur hat, ist der einzelne Kältemitteleinlass 34 in dem Verbindungsabschnitt 33 bereitgestellt, um für die Kältemitteldurchgangsstruktur der Verdampfereinheit 20 verwendet zu werden, und der einzelne Kältemittelauslass 35 ist in der Verdampfereinheit 20 bereitgestellt, um für die Kältemitteldurchgangsstruktur der Verdampfereinheit 20 verwendet zu werden.
Nun wird ein Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung mit der Verdampfereinheit 20 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn der Kompressor 11 von einem Fahrzeugmotor angetrieben wird, strömt das von dem Kompressor 11 komprimierte und ausgestoßene Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel in den Strahler 12, wo das Hochdruckkältemittel von der Außenluft gekühlt und kondensiert wird. Das aus dem Strahler 12 strömende Hochdruckkältemittel strömt in den Flüssigkeitssammler 12a, innerhalb dessen das Kältemittel in flüssige und gasförmige Phasen abgeschieden wird. Das flüssige Kältemittel wird aus dem Flüssigkeitssammler 12a abgeleitet und durchläuft das Expansionsventil 13.
Das Expansionsventil 13 stellt den Öffnungsgrad des Ventils ein, um eine Kältemittelströmungsmenge einzustellen, so dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 15 ein vorgegebener Wert wird, während das Hochdruckkältemittel dekomprimiert wird. Hier entspricht das Kältemittel auf der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 15 dem Kältemittel, das zu dem Kompressor 11 gesaugt werden soll. Das Kältemittel, welches das Expansionsventil 13 durchlaufen hat, strömt in den Kältemitteleinlass 34, der in dem Verbindungsabschnitt 34 der Verdampfereinheit 20 bereitgestellt ist. Nach dem Durchlaufen des Expansionsventils 13 hat das Kältemittel einen mittleren Druck.
Das von dem Kältemitteleinlass 34 in die Verdampfereinheit 20 strömende Kältemittel wird an dem Verzweigungsabschnitt Z verzweigt, um in den Kältemittelstrom (ersten Strom), der durch den Hauptdurchgang 34a des Verbindungsabschnitts 33 an den Düsenabschnitt 14a des Ejektors 14 gerichtet ist, und den Kältemittelstrom (zweiten Strom), der durch den Verzweigungsdurchgang 16a (16) des Verbindungsabschnitts 33 an die Kapillardrossel 17a (17) gerichtet ist, getrennt zu werden.
Das in den Ejektor 14 strömende Kältemittel wird von dem Düsenabschnitt 14a dekomprimiert und expandiert. Auf diese Weise wird die Druckenergie des Kältemittels an dem Düsenabschnitt 14a in die Geschwindigkeitsenergie umgewandelt, und das Kältemittel wird mit hoher Geschwindigkeit von der Strahlöffnung des Düsenabschnitts ausgestoßen. Zu dieser Zeit bewirkt der Druckabfall des Kältemittels um die Strahlöffnung des Düsenabschnitts 14a, dass das Kältemittel (dampfphasige Kältemittel), das den Wärmeaustauschkern 18a des zweiten Verdampfers 18 durchlaufen hat, von der Kältemittelsansaugöffnung 14b gesaugt wird.
Das von dem Düsenabschnitt 14a ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugte Kältemittel werden in dem Mischabschnitt 14c auf der stromabwärtigen Seite des Düsenabschnitts 14a kombiniert, um in den Diffusor 14d zu strömen. In dem Diffusor 14d wird die Geschwindigkeits-(Expansions-)Energie des Kältemittels in die Druckenergie umgewandelt, indem die Durchgangsschnittfläche vergrößert wird, was zu einem erhöhten Druck des Kältemittels führt.
Das aus dem Diffusor 14d des Ejektors 14 strömende Kältemittel strömt durch die Kältemittelströmungswege, die durch die Pfeile „a” bis „e” in 5 angezeigt sind. Während dieser Zeit nimmt das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel in dem Wärmeaustauschkern 15a des ersten Verdampfers 15 Wärme aus der in der Richtung des Pfeils „A” geblasenen Luft auf, um verdampft zu werden. Das verdampfte dampfphasige Kältemittel wird von dem einzelnen Kältemittelauslass 35 in den Kompressor 11 verdampft und wird erneut in dem Kompressor 11 komprimiert.
Das in das Kapillarrohr 17a (d. h. die Drossel 17) strömende Kältemittel wird dekomprimiert, um ein Niederdruckkältemittel (flüssig-dampfförmiges Zweiphasenkältemittel) zu werden. Das Niederdruckkältemittel strömt, wie durch die Pfeile „f” bis „i” von 5 angezeigt, durch die Kältemittelströmungswege in dem zweiten Verdampfer 18. Während dieser Zeit nimmt das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel in dem Wärmeaustauschkern 18a des zweiten Verdampfers 18 Wärme aus der geblasenen Luft, die den ersten Verdampfer 15 durchlaufen hat, auf, um verdampft zu werden. Das in dem Wärmeaustauschkern 18a des zweiten Verdampfers 18 verdampfte dampfphasige Kältemittel wird von der Kältemittelansaugöffnung 14b in den Ejektor 14 gesaugt.
Da gemäß der ersten Ausführungsform das Kältemittel stromabwärtig von dem Diffusor 14d des Ejektors 14 an den ersten Verdampfer 15 geliefert wird, während das an dem Verzweigungsabschnitt Z verzweigte Kältemittel über das Kapillarrohr 17a (d. h. die Drossel 17) an den zweiten Verdampfer 18 geliefert wird, kann die Kühlkapazität sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Verdampfer 15 und 18 gleichzeitig erzielt werden. Daher kann die sowohl von dem ersten als auch dem zweiten Verdampfer 15 und 18 gekühlte Luft in einen zu kühlenden Raum geblasen werden, wodurch der zu kühlende Raum ausreichend gekühlt wird.
Der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfers 15 entspricht dem in dem Diffusor 14d unter Druck gesetzten Kältemitteldruck. Da andererseits die Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfers 18 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 verbunden ist, kann der niedrigste Druck direkt nach der Dekompression des Düsenabschnitts 14a auf den zweiten Verdampfer 18 angewendet werden.
Folglich kann der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfers 18 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfers 15 gemacht werden. Außerdem ist der erste Verdampfer 15, der eine relativ hohe Kältemittelverdampfungstemperatur hat, in der Luftströmungsrichtung A stromaufwärtig von dem zweiten Verdampfer 18 mit einer relativ niedrigen Kältemittelverdampfungstemperatur angeordnet. Daher kann sowohl eine Temperaturdifferenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur und der Temperatur der geblasenen Luft in dem Verdampfer 15 als auch eine Temperaturdifferenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur und der Temperatur der geblasenen Luft in dem zweiten Verdampfer 18 hinreichend erzielt werden.
Daher kann die Kühlleistung sowohl in dem ersten Verdampfer 15 als auch dem zweiten Verdampfer 18 verbessert werden, wodurch die Kühlleistung unter Verwendung der Kombination der beiden ersten und zweiten Verdampfer 15 und 18 verbessert wird. Da außerdem der Kältemitteldruck in dem Diffusor 14d des Ejektors 14 erhöht wird, kann der Kältemittelansaugdruck des Kompressors 11 erhöht werden, wodurch die Antriebsleistung des Kompressors 11 erhöht wird.
Die Kältemittelströmungsmenge auf der Seite des zweiten Verdampfers 18 kann durch das Kapillarrohr 17a (d. h. die Drossel 17) unabhängig eingestellt werden, ohne direkt von der Funktion des Ejektors 14 abzuhängen, und die in den ersten Verdampfer 15 strömende Kältemittelströmungsmenge kann durch eine Drosselcharakteristik des Düsenabschnitts 14a des Ejektors 14 eingestellt werden. Auf diese Weise können die in die ersten und zweiten Verdampfer 15 und 18 strömenden Kältemittelströmungsmengen ohne weiteres eingestellt werden, um den jeweiligen Wärmelasten der ersten und zweiten Verdampfer 15 und 18 zu entsprechen.
Für eine kleine Kreislaufwärmelast wird die Differenz zwischen hohen und niedrigen Drücken in dem Kältemittelkreislauf klein, und der Eingang des Ejektors 14 wird auch klein. Wenn die Kältemittelströmungsmenge, die den zweiten Verdampfer 18 durchläuft, bei der kleinen Kreislaufwärmelast nur von dem Kältemittelansaugvermögen des Ejektors 14 abhängt, führt dies zu einem verringerten Eingang des Ejektors 14, der Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens des Ejektors 14 und zu einer Abnahme der Kältemittelströmungsmenge des zweiten Verdampfers 18, was es schwierig macht, die Kühlleistung des zweiten Verdampfers 18 sicherzustellen.
Im Gegensatz dazu wird in der Ausführungsform das Kältemittel, das das Expansionsventil 13 durchlaufen hat, an dem stromaufwärtigen Teil des Düsenabschnitts 14a des Ejektors 14 verzweigt, und das verzweigte Kältemittel wird durch den Verzweigungsdurchgang 16 in die Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugt, so dass der Kältemittelverzweigungsdurchgang 16 in paralleler Verbindungsbeziehung zu dem Ejektor 14 steht.
Auf diese Weise kann das Kältemittel nicht nur unter Verwendung des Kältemittelsaugvermögens des Ejektors 14, sondern auch der Kältemittelsaug- und Ausstoßvermögen des Kompressors 11 an den Verzweigungsdurchgang 16 geliefert werden. Dies kann den Grad der Abnahme in der Kältemittelströmungsmenge auf der zweiten Verdampferseite 18 im Vergleich zu dem Vergleichskreislauf, selbst beim Auftreten von Phänomenen, einschließlich der Abnahme des Eingangs des Ejektors 14 und der Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens des Ejektors 14, verringern. Folglich kann selbst unter der Bedingung der Niedrigwärmelast die Kühlleistung des zweiten Verdampfers 18 ohne weiteres sichergestellt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden der Ejektor 14, die ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 und das Kapillarrohr 17a als eine einzelne Einheitenstruktur, das heißt, als die Verdampfereinheit 20, montiert, und die Verdampfereinheit 20 wird mit dem einzelnen Kältemitteleinlass 34 und dem Kältemittelauslass 35 versehen.
Wenn die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 an das Fahrzeug montiert wird, wird als ein Ergebnis die mit den verschiedenen Komponenten (14, 15, 18, 17a) versehene Verdampfereinheit 20 als das Ganze angeschlossen, so dass der einzelne Kältemitteleinlass 34 mit der Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 13 verbunden wird und der einzelne Kältemittelauslass 35 mit der Kältemittelansaugseite des Kompressors 11 verbunden wird.
Außerdem befindet sich der Ejektor 14 innerhalb des Behälterabschnitts (Verdampferbehälterabschnitt) der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18, und das Kapillarrohr 17a ist, wie in 3 gezeigt, in den Verdampferbehälterabschnitt integriert. Daher kann die Größe der Verdampfereinheit 20 kleiner und einfacher gemacht werden, wodurch der Montageraum in der Verdampfereinheit 20 verbessert wird. Als ein Ergebnis kann in der ersten Ausführungsform die Montageleistung in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in dem Fahrzeug verbessert werden, und die Verbindungsdurchgangslänge zum Verbinden des Ejektors 14, des Kapillarrohrs 17a und der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 kann wirksam verwendet werden. Da die Verbindungsdurchgangslänge zum Verbinden des Ejektors 14, des Kapillarrohrs 17a und der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 in der Verdampfereinheit 20 minimal gemacht wird, kann der Druckabfall in dem Kältemitteldurchgang des Verdampfers 20 verringert werden, und die Wärmeaustauschmenge des Niederdruckkältemittels in der Verdampfereinheit 20 mit deren Atmosphäre kann verringert werden. Folglich kann die Kühlleistung der ersten und zweiten Verdampfer 15, 18 wirksam verbessert werden.
Da die Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfers 18 ohne Verwendung einer Rohrleitung mit der Kältemittelansaugöffnung 14b des Ejektors 14 verbunden ist, kann der Verdampfungsdruck des zweiten Verdampfers 18 um einen Druck aufgrund des durch die Rohrleitung bewirkten Druckabfalls niedriger gemacht werden, wodurch die Kühlleistung des zweiten Verdampfers 18 verbessert werden kann, ohne die von dem Kompressor verbrauchte Energie zu erhöhen.
Da der Ejektor 14 sich außerdem in dem Verdampferbehälterteil mit einem Niedertemperaturzustand befindet, ist es unnötig, ein wärmeisolierendes Element an dem Ejektor 14 anzubringen.
Gemäß der Befestigungsstruktur des Kapillarrohrs 17a der ersten Ausführungsform können die folgenden Wirkungen und Vorteile erzielt werden.

(1) Die zwei Längsendabschnitte (d. h. der Einlassabschnitt und der Auslassabschnitt) des Kapillarrohrs 17a sind luftdicht mit jeweiligen Verbindungsabschnitten verbunden. Da außerdem wenigstens ein Abschnitt des Kapillarrohrs 17a zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a an dem Behältersammelrohr 31 befestigt ist, kann eine Schwingung (Schwingungsamplitude) des Kapillarrohrs 17a aufgrund des Kältemittelstroms verringert werden. Daher kann die Schwingung an den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a verringert werden, wodurch verhindert wird, dass ein Riss an den Verbindungsabschnitten der zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a erzeugt wird.
(2) Da wenigstens ein Abschnitt des Kapillarrohrs 17a zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a an dem Behältersammelrohr 31 befestigt ist, kann ein Abstand zwischen benachbarten Halteabschnitten des Kapillarrohrs 17a in der Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a kürzer gemacht werden.

Folglich wird die Eigenfrequenz des Kapillarrohrs 17a größer und unterscheidet sich erheblich von der Schwingungsfrequenz aufgrund der Kältemittelströmung. Als ein Ergebnis kann die Schwingung des Kapillarrohrs 17a verringert werden, wodurch die Geräusche aufgrund der Schwingung des Kapillarrohrs 17a verringert werden.
In dem allgemeinen Aufbau der Verdampfereinheit 20 ist die Schwingungsfrequenz des Kapillarrohrs 17a, die aufgrund der Kältemittelströmung erzeugt wird, beinahe in einem Bereich von 2–5 kHz, der von Menschen leicht hörbar ist. Außerdem ist der Außendurchmesser des Kapillarrohrs 17a im Allgemeinen gleich oder kleiner als 6 mm.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Kapillarrohr 17a in Abständen an dem Behältersammelrohr 31 befestigt, die gleich oder kleiner als 75 mm sind, so dass die erste Eigenfrequenz auf höher als 5 kHz festgelegt wird. Folglich kann die Eigenfrequenz des Kapillarrohrs 17a von der Schwingungsfrequenz aufgrund der Kältemittelströmung getrennt werden, wodurch die Schwingung des Kapillarrohrs 17a verringert wird.

(3) In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vorsprungabschnitte 31c in dem Behältersammelrohr 31 ausgebildet, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs 17a zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a ist an mehreren Positionen an den Vorsprungabschnitten 31c befestigt. Daher wird die Kontakt- und Befestigungsfläche zwischen dem Mittelabschnitt des Kapillarrohrs 17a und dem Behältersammelrohr 31 durch die in dem Behältersammelrohr 31 bereitgestellten Vorsprungabschnitte 31b bestimmt.

Entsprechend kann durch geeignetes Festlegen der Abmessung, der Form und der Anordnung oder ähnlichem des/der Vorsprungabschnitts/e 31b die Schwingung des Kapillarrohrs 17a wirksam verringert werden.

(4) In der vorliegenden Ausführungsform kann der Raum zwischen den Vorsprungabschnitten 31c, die in der Längsrichtung des Kapillarrohrs 17a gegeneinander versetzt sind, aus der Richtung parallel zu der Behälterlängsrichtung gesehen ein wenig kleiner als der Außendurchmesser des Kapillarrohrs 17 gemacht werden. Daher kann das Kapillarrohr 17a in dem Muldenabschnitt 31 zwischen den Vorsprungabschnitten 31c auf beiden Seiten des Muldenabschnitts 31a aufgepresst werden.

Daher kann der Abschnitt des Kapillarrohrs 17a zwischen den Längsenden des Kapillarrohrs 17a genau an dem Behältersammelrohr 31 befestigt werden, wodurch die Schwingung des Kapillarrohrs 17a aufgrund der Kältemittelströmung verringert wird.
Wenn das ganze Kapillarrohr 17a an dem Behältersammelrohr 31 befestigt ist, ist es schwierig, das Kapillarrohr 17a zu biegen, und dadurch kann es schwierig sein, das Kapillarrohr 17a genau an dem Behältersammelrohr 31 zu befestigen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vorsprungabschnitte 31c in dem Behältersammelrohr 31 in einem vorgegebenen Abstand in der Behälterlängsrichtung angeordnet. Wenn folglich das Kapillarrohr 17a an das Behältersammelrohr 31 montiert wird, werden die Vorsprungabschnitte 31c an die äußere Umfangsoberfläche des Kapillarrohrs 17a gepresst, und dabei wird das Kapillarrohr 17a leicht gebogen.
Folglich wird eine Rückfederkraft (Rückbiegekraft) in dem Kapillarrohr 17a bewirkt, und eine Reibungskraft wird zwischen dem Kapillarrohr 17a und dem Vorsprungabschnitt 31c bewirkt. Daher kann das Kapillarrohr 17a genau an dem Behältersammelrohr 31 befestigt werden.
Die Abmessung des Vorsprungabschnitts 31c in der Behälterlängsrichtung wird zum Beispiel gleich oder kleiner als 30 mm festgelegt. In diesem Fall kann der Vorteil der Vorsprungabschnitte 31c verbessert werden.

(5) In der vorliegenden Ausführungsform sind die Vorsprungabschnitte 31c in der Längsrichtung im Zickzack angeordnet, so dass die Vorsprungabschnitte 31c auf den zwei Seiten des Muldenabschnitts 31a in der Behälterlängsrichtung gegeneinander versetzt sind. Mehrere Paare von Vorsprungabschnitten 31c können in einer Behälternebenrichtung senkrecht zu der Behälterlängsrichtung entgegengesetzt zueinander in dem Behältersammelrohr 31 in der Behälterlängsrichtung bereitgestellt werden. Wenn jedoch in diesem Fall das Kapillarrohr 17a zwischen den Vorsprungabschnitten 31c an das Behältersammelrohr 31 aufgepresst wird, wird das Behältersammelrohr 31 leicht in der Behälternebenrichtung verformt, und dadurch ist es schwierig, das Behältersammelrohr 31 genau an eine Behälterkomponente, wie etwa das Plattensammelrohr 30 zu montieren. Die Festigkeit des Behältersammelrohrs 31 kann erhöht werden, um seine Verformung zu verringern. In diesem Fall jedoch muss die Presskraft des Kapillarrohrs 17a erhöht werden.

Im Gegensatz dazu sind in der vorliegenden Ausführungsform die Vorsprungabschnitte 31c in der Längsrichtung im Zickzack angeordnet, so dass die Vorsprungabschnitte 31c in der Behälterlängsrichtung gegeneinander versetzt sind. Folglich kann sie das Behältersammelrohr 31 dabei beschränken, in der Behälternebenrichtung verformt zu werden, wenn das Kapillarrohr 17a an das Behältersammelrohr 31 aufgepresst wird. Außerdem kann das Kapillarrohr 17a zwischen den Vorsprungabschnitten 31c angepresst werden. Im Allgemeinen sind die Vorsprungabschnitte 31c in der Behälterlängsrichtung in einem Abstand voneinander getrennt, der gleich oder größer als der Außendurchmesser des Kapillarrohrs 17a ist.

(6) Da das Kapillarrohr 17a in der vorliegenden Ausführungsform an den Vorsprungabschnitten 31c des Behältersammelrohrs 31 befestigt ist, kann die Festigkeit des Kapillarrohrs 17a erhöht werden, und die Schwingung des Kapillarrohrs 17a kann wirksam verringert werden. Wenn der Hartlötabstand des Kapillarrohrs 17a gleich oder kleiner als 75 mm ist, kann die Schwingungsverringerungswirkung weiter verbessert werden.
(7) Da die Vorsprungabschnitte 31c durch Herauspressen eines Teils des Wandabschnitts des Behältersammelrohrs 31, das den Behälterraum definiert, ausgebildet werden, kann das verwendete Material des Behältersammelrohrs 31 kleiner gemacht werden.
(8) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Eckabschnitt des Vorsprungabschnitts 31c zu einer abgerundeten Form gemacht. Daher kann das Kapillarrohr 17a reibungslos an das Behältersammelrohr 31 montiert werden, und es kann verhindern, dass das Kapillarrohr 17a beschädigt wird, während das Kapillarrohr 17a an das Behältersammelrohr 31 montiert wird.

(Zweite Ausführungsform)
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform sind die mehreren Rippen 31b, wie in 4A und 4B beschrieben, in dem Behältersammelrohr 31 bereitgestellt. In der zweiten Ausführungsform sind die Rippen jedoch, wie in 6A und 6B gezeigt, nicht in dem Behältersammelrohr 31 bereitgestellt. In der zweiten Ausführungsform sind die anderen Teile der Verdampfereinheit 20 und der Kältemittelkreislaufvorrichtung, welche die Verdampfereinheit 20 verwendet, ähnlich denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
(Andere Ausführungsformen)
Es sollte sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen wie folgt an den vorliegenden Ausführungsformen vorgenommen werden können.

(1) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die mehreren Vorsprünge 31c in dem Behältersammelrohr 31 zwischen den zwei Längsenden des Behältersammelrohrs 31 bereitgestellt. Jedoch kann wenigstens einer der Vorsprungabschnitte 31c in dem Behältersammelrohr 31 zwischen den zwei Längsenden des Behältersammelrohrs 31 bereitgestellt werden. Als ein Beispiel kann einer der Vorsprungabschnitte 31c in dem Behältersammelrohr 31 zwischen den zwei Längsenden des Behältersammelrohrs 31 bereitgestellt werden.

Außerdem ist es nicht notwendig, dass der Abschnitt des Kapillarrohrs 17a an allen Vorsprungabschnitten 31c befestigt wird, und er kann an wenigstens einem der Vorsprungabschnitte 31c zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a befestigt werden.

(2) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Kapillarrohr 17a auf einer Außenwandseite des Behältersammelrohrs 31 angeordnet. Das Kapillarrohr 17a kann jedoch auf einer Innenwandseite des Behältersammelrohrs 31 angeordnet werden.

Es ist nicht notwendig, dass das Kapillarrohr 17a an dem Behältersammelrohr 31 befestigt wird. Das Kapillarrohr 17a kann an einem anderen Abschnitt der Verdampfer 15, 18 als dem Behältersammelrohr 31 befestigt werden. Zum Beispiel kann das Kapillarrohr 17a an einer Seitenoberfläche der Wärmeaustauschkerne 15a, 18a befestigt werden, so dass ein Abschnitt des Kapillarrohrs 17a zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs 17a die Seitenoberfläche der Wärmeaustauschkerne 15a, 18a kontaktiert, um an deren Seitenoberfläche befestigt zu werden.

(3) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Komponenten außer dem Ejektor 14, das heißt, der erste Verdampfer 15, der zweite Verdampfer 18, der Verbindungsabschnitt 33, das Kapillarrohr 17a und ähnliche beim integralen Montieren jeweiliger Komponenten der integrierten Einheit 20 integral miteinander hartgelötet. Die integrale Montage dieser Komponenten kann auch durch verschiedene Befestigungsmittel außer Hartlöten, einschließlich Verschrauben, Verstemmen, Schweißen, Kleben und ähnliches, durchgeführt werden.
(4) Wenngleich in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der unterkritische Kältemittelkreislauf beschrieben wurde, in dem das Kältemittel ein Flon-basiertes, ein HC-basiertes oder ähnliches ist, dessen Hochdruck den kritischen Druck nicht übersteigt, kann die Erfindung auf einen überkritischen Dampfkompressionskältemittelkreislauf angewendet werden, der das Kältemittel, wie etwa Kohlendioxid (CO₂) verwendet, dessen Hochruck den kritischen Druck übersteigt.

In dem überkritischen Kreislauf führt nur das von dem Kompressor ausgestoßene Kältemittel in dem überkritischen Zustand Wärme an dem Strahler 12 ab, und wird folglich nicht kondensiert. Folglich kann der auf der Hochdruckseite angeordnete Flüssigkeitssammler 12a keine Flüssigkeits-Dampf-Abscheidungswirkung des Kältemittels und eine Rückhaltewirkung des überschüssigen flüssigen Kältemittels zeigen. In diesem Fall kann der überkritische Kreislauf die Struktur mit dem Akkumulator an dem Auslass des ersten Verdampfers 15 haben, um als der Niederdruck-Flüssigkeits-Dampf-Abscheider zu dienen.

(5) Wenngleich die Drossel 17 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch ein festes Drosselloch, wie etwa das Kapillarrohr 17a, aufgebaut ist, kann die Drossel 17 durch ein elektrisches Steuerventil aufgebaut werden, dessen Ventilöffnung (d. h. ein Öffnungsgrad einer Durchgangsbeschränkung) durch den elektrischen Aktuator einstellbar ist.

Wenngleich der beispielhafte Ejektor 14 in den vorstehend erwähnten jeweiligen Ausführungsformen ein fester Ejektor mit dem Düsenteil 14a mit der gewissen Wegfläche ist, kann der Ejektor 14 ein variabler Ejektor mit einem variablen Düsenteil sein, dessen Wegfläche einstellbar ist.
Zum Beispiel kann der variable Düsenteil ein Mechanismus sein, der konzipiert ist, um die Wegfläche durch Steuerung der Position einer in einen Durchgang des variablen Düsenteils eingesetzten Nadel unter Verwendung des elektrischen Aktuators einzustellen.

(6) Wenngleich die Erfindung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf die Kältemittelkreislaufvorrichtung angewendet wird, die angepasst ist, das Innere des Fahrzeugs zu kühlen und für den Tiefkühlschrank und den Kühlschrank geeignet ist, können sowohl der erste Verdampfer 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfer 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, zum Kühlen verschiedener Bereiche im Inneren des Fahrzeugraums (zum Beispiel einen Bereich auf einer Vordersitzseite im Inneren des Fahrzeugraums und einen Bereich auf der Rücksitzseite darin) verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich können sowohl der erste Verdampfer 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfer 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, zum Kühlen des Tiefkühlschranks und des Kühlschranks verwendet werden. Das heißt, eine Kältekammer des Tiefkühlschranks und des Kühlschranks kann von dem ersten Verdampfer 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, gekühlt werden, während eine Gefrierkammer des Tiefkühlschranks und des Kühlschranks von dem zweiten Verdampfer 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, gekühlt werden kann.

(7) Die vorliegende Erfindung kann auf jede Art von Verdampfereinheit, die in der verwandten Technik beschrieben ist, und jede Art von Kältemittelkreislaufvorrichtung ohne einen Ejektor 14 angewendet werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann für eine Verdampfereinheit ohne einen Ejektor 14 verwendet werden.
(8) Wenngleich in den vorstehend erwähnten jeweiligen Ausführungsformen die Kältemittelkreislaufvorrichtung für das Fahrzeug beschrieben wurde, ist offensichtlich, dass die Erfindung nicht nur auf das Fahrzeug, sondern in der gleichen Weise auch auf einen festen Kältekreislauf oder ähnliches angewendet werden kann.
(9) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen befindet sich der Ejektor 14 in dem oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfers 18, und das stromabwärtsseitige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a befindet sich in dem oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfers 18. Der Ejektor 14 kann jedoch in dem oberen Behälter 15b des ersten Verdampfers 15 angeordnet werden, und das stromabwärtsseitige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a kann in dem oberen Behälter 15b des ersten Verdampfers 15 angeordnet werden.
(10) Wenngleich das thermische Expansionsventil 13 und der Temperaturabtastteil 13a in den vorstehenden Ausführungsformen getrennt von der Verdampfereinheit für die Kältemittelkreislaufvorrichtung bereitgestellt sind, können das thermische Expansionsventil 13 und der Temperaturabtastteil 13a integral in die Verdampfereinheit für die Kältemittelkreislaufvorrichtung eingebaut werden. Zum Beispiel kann ein Mechanismus zum Aufnehmen des thermischen Expansionsventils 13 und des Temperaturabtastteils 13a in dem Verbindungsabschnitt 33 der Verdampfereinheit 20 verwendet werden. In diesem Fall wird der Kältemitteleinlass 34 zwischen dem Flüssigkeitssammler 12a und dem thermischen Expansionsventil 13 positioniert, und der Kältemittelauslass 26 wird zwischen dem Kompressor 11 und einem Durchgangsteil, auf dem der Temperaturabtastteil 13a installiert ist, positioniert.
(11) Wenngleich die Verdampfereinheit 20 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen als ein Innenwärmetauscher verwendet wird und der Strahler 12 als der Außenwärmetauscher verwendet wird, kann jedoch die Verdampfereinheit 20 als eine Außeneinheit verwendet werden, die aufgebaut ist, um Wärme aus Außenluft als eine Wärmequelle aufzunehmen, und der Strahler 12 kann als ein Innenwärmetauscher zum Heizen eines Fluids, wie etwa Wasser oder Luft, in einem Wärmepumpenkreislauf verwendet werden.

Es versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert, liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-192504 A [0002, 0002, 0003]
- JP 2005-308384 A [0002, 0002, 0003]
- JP 2007-57222 A [0002]
- JP 6-137695 [0002]

Claims

Verdampfereinheit, die umfasst: einen Verdampfer (15, 18), der aufgebaut ist, um ein Kältemittel zu verdampfen; und ein Kapillarrohr (17a), das aufgebaut ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren, wobei das Kapillarrohr zwei Enden in einer Längsrichtung des Kapillarrohrs und einen Mittelabschnitt zwischen den zwei Enden in der Längsrichtung hat, die zwei Enden des Kapillarrohrs mit dem Verdampfer verbunden sind, und wenigstens eine Position des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs an dem Verdampfer befestigt ist, indem der Verdampfer kontaktiert ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 1, wobei der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs an mehreren Positionen in einer Zickzackform an den Verdampfer aufgepresst ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine Position des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs durch Hartlöten an dem Verdampfer befestigt ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 1, wobei der Verdampfer mehrere Rohre (21), in denen das Kältemittel strömt, und einen Behälter (15b, 18b) hat, der sich in einer Behälterlängsrichtung, die parallel zu einer Anordnungsrichtung der Rohre ist, erstreckt, um das Kältemittel in die Rohre zu verteilen oder das Kältemittel aus den Rohren zu sammeln, der Behälter ein Plattensammelrohr (30) mit Rohreinsatzlöchern umfasst, in welche ein Seitenende der Rohre eingesetzt wird, und ein Behältersammelrohr (31), das mit dem Plattensammelrohr verbunden ist, um einen Behälterraum zwischen dem Plattensammelrohr (30) und dem Behältersammelrohr (31) zu bilden, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs an wenigstens einer Position an das Behältersammelrohr des Verdampfers aufgepresst ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 4, wobei das Behältersammelrohr wenigstens einen Vorsprungabschnitt (31c) hat, der zu einer Position des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs vorsteht, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs an den Vorsprungabschnitt des Behältersammelrohrs aufgepresst ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 5, wobei das Behältersammelrohr einen Muldenabschnitt (31a) hat, der sich entlang einer Längsrichtung des Behältersammelrohrs erstreckt und derart ausgespart ist, dass das Kapillarrohr in einer Radialrichtung des Kapillarrohrs in den Muldenabschnitt eingesetzt ist, und der Vorsprungabschnitt von dem Muldenabschnitt zu dem Mittelabschnitt des Kapillarrohrs vorsteht, um den Mittelabschnitt zu druckkontaktieren.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Vorsprungabschnitt um eine Abmessung von dem Behältersammelrohr vorsteht, um eine äußere Oberfläche des Kapillarrohrs zu druckkontaktieren und das Kapillarrohr durch den Druckkontakt zu biegen.
Verdampfereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei mehrere der Vorsprungabschnitte in einem vorgegebenen Abstand in der Längsrichtung des Kapillarrohrs angeordnet sind.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 8, wobei der vorgegebene Abstand kleiner oder gleich 75 mm ist.
Verdampfereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 9, wobei mehrere der Vorsprungabschnitte derart angeordnet sind, dass sie in der Längsrichtung des Kapillarrohrs gegeneinander versetzt sind und das Kapillarrohr in einer Radialrichtung des Kapillarrohrs eingeklemmt ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 10, wobei die Vorsprungabschnitte in der Längsrichtung des Kapillarrohrs in einer Zickzackform angeordnet sind.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Vorsprungabschnitte derart aufgebaut sind, dass sie einen Spielraum dazwischen haben, wenn sie aus einer Richtung parallel zu der Längsrichtung des Kapillarrohrs betrachtet werden, wobei der Spielraum kleiner als ein Außendurchmesser des Kapillarrohrs ist.
Verdampfereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 12, wobei das Kapillarrohr durch Hartlöten an dem Vorsprungabschnitt befestigt ist.
Verdampfereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 13, wobei der Vorsprungabschnitt derart aufgebaut ist, dass er eine abgerundete Ecke hat, wenn er aus einer Richtung parallel zu der Längsrichtung des Kapillarrohrs betrachtet wird.
Verdampfereinheit, die umfasst: einen Verdampfer (15, 18), der aufgebaut ist, um ein Kältemittel zu verdampfen, wobei der Verdampfer mehrere Rohre (21), in denen das Kältemittel strömt, und einen Behälter (15b, 18b), der sich in einer Behälterlängsrichtung, die parallel zu einer Anordnungsrichtung der Rohre ist, erstreckt, um das Kältemittel in die Rohre zu verteilen oder das Kältemittel aus den Rohren zu sammeln, umfasst; und ein Kapillarrohr (17a), das aufgebaut ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren, wobei der Behälter einen Muldenabschnitt (31a), der sich entlang der Behälterlängsrichtung erstreckt und ausgespart ist, und wenigstens einen Vorsprungabschnitt (31c), der von dem Muldenabschnitt (31a) vorsteht, umfasst, das Kapillarrohr (17a) in einer Radialrichtung des Kapillarrohrs in den Muldenabschnitt (31a) eingesetzt ist, um sich in der Behälterlängsrichtung zu erstrecken, zwei Längsenden des Kapillarrohrs mit dem Verdampfer verbunden sind, um daran befestigt zu sein, und das Kapillarrohr an einem Mittelabschnitt zwischen den zwei Längsenden des Kapillarrohrs an den Vorsprungabschnitt aufgepresst ist.
Verdampfereinheit gemäß Anspruch 15, wobei der Behälter mehrere Vorsprungabschnitte (31c) hat, die auf beiden Seiten des Muldenabschnitts (31a) von dem Muldenabschnitt (31a) zu Positionen des Mittelabschnitts des Kapillarrohrs vorstehen, die Vorsprungabschnitte (31c) in der Behälterlängsrichtung gegeneinander versetzt sind, und der Mittelabschnitt des Kapillarrohrs an die Vorsprungabschnitte des Behälters aufgepresst sind.