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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2011-0130515 , welche am 7. Dezember 2011 beim koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Kühler für ein Fahrzeug, der die Kühleffizienz eines Kühlmittels verbessert durch Aufnahme des Kühlmittels darin, nachdem ein oder mehrere Blasen, welche in dem Kühlmittel enthalten sind, welches von einem Motor, z. B. Verbrennungsmotor, abgegeben wird bzw. ausströmt, von dem Kühlmittel abgetrennt wurden.
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Beschreibung verwandter Technik
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Üblicherweise wird in einem Fahrzeug ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft in einen Zylinder von einem Motor, insbesondere Verbrennungsmotor, eingespritzt, und eine Explosivkraft, welche erzeugt wird, wenn die Mischung verbrannt wird, wird an ein Antriebsrad geliefert bzw. übertragen. Dadurch fährt das Fahrzeug. Der Motor ist versehen mit einer Kühlvorrichtung, z. B. einem Wassermantel, zum Kühlen des Motors von hoher Temperatur, aufgrund der Verbrennung des Gemischs, und Kühlmittel, dessen Temperatur ansteigt, wenn es durch den Wassermantel zirkuliert, wird mittels eines Kühlers gekühlt.
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Der Kühler kann gemäß einer Kühlart unterteilt werden in einen Luft-gekühlten Kühler und einen Wasser-gekühlten Kühler, und kann gemäß einer Strömungsrichtung des Kühlmittels unterteilt werden in einen Quer-Strom-Kühler und einen Abwärts-Strom-Kühler.
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Der Luft-gekühlte Kühler ist ein Kühler, bei dem das Kühlmittel gekühlt wird mittels Luft, und dieser Kühler wird allgemein verwendet für einen kleinen Motor. Der Wasser-gekühlte Kühler ist ein Kühler, bei dem das Kühlmittel gekühlt wird mittels eines zusätzlichen Kühlmittels, und dieser Kühler wird verwendet für einen großen Motor.
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Der Quer-Strom-Kühler und der Abwärts-Strom-Kühler werden gemäß der Strömungsrichtung des Kühlmittels bestimmt.
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Gemäß einem konventionellen Kühler sind ein Einlass-Tank, in den das Kühlmittel einströmt, und ein Auslass-Tank, von dem das Kühlmittel ausströmt, getrennt voneinander angeordnet, und eine Mehrzahl von Rohren ist zwischen dem Einlass-Tank und dem Auslass-Tank montiert, um den Einlass-Tank und den Auslass-Tank in Fluidverbindung zu bringen. Das Kühlmittel strömt in der Mehrzahl von Rohren und wird gekühlt durch Austausch von Wärme mit Luft.
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Dabei ist der Quer-Strom-Kühler ein Kühler, wo bzw. bei dem der Einlass-Tank und der Auslass-Tank links bzw. rechts angeordnet sind, wobei die Rohre horizontal montiert sind. Daher strömt das Kühlmittel horizontal und wird in dem Quer-Strom-Kühler gekühlt.
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Darüber hinaus ist der Abwärts-Strom-Kühler ein Kühler, wo bzw. bei dem der Einlass-Tank und der Auslass-Tank oben bzw. unten angeordnet sind, wobei die Röhre vertikal montiert sind. Daher strömt das Kühlmittel vertikal und wird in dem Abwärts-Strom-Kühler gekühlt.
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Der Kühler ist in einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet, welcher zu der Front hin gerichtet ist bzw. der Front zugewandt ist, so dass das Kühlmittel Wärme mit kalter bzw. kühler Luft austauscht, wenn das Fahrzeug fährt.
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Jedoch strömt gemäß einem herkömmlichen Kühler in einem Fall, in dem eine Blase in dem Kühlmittel enthalten ist, welches nach dem Kühlen des Motors abgeben wird bzw. ausströmt, das Kühlmittel, welches die Blase aufweist und einen niedrigeren Wärmeübertragungskoeffizienten hat. Die Blase nimmt ein vorbestimmtes Volumen in einer Zirkulationsleitung des Kühlmittels ein und verschlechtert die Wärmeaustauschleistung. Daher kann die Kühleffizienz des Kühlers verschlechtert sein.
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In einem Fall, in dem die Kühleffizienz des Kühlers verschlechtert ist, wird das Kühlmittel in einem Zustand an den Motor bereitgestellt, in dem es nicht auf eine geforderte Temperatur gekühlt ist. Daher kann der Motor nicht wie gewünscht gekühlt werden, und eine Kühlleistung des Fahrzeugs kann verschlechtert sein.
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Die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbarte Information dient lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht verstanden werden als eine Würdigung oder irgendeine Form von Vorschlag, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Verschiedene Aspekte der vorliegendem Erfindung sind darauf gerichtet, einen Kühler für ein Fahrzeug bereit zu stellen, der Vorteile hat eines Reduzierens des Strömungswiderstands des Kühlmittels und eines Verbesserns der Kühleffizienz durch Aufnahme des Kühlmittels, nachdem eine Blase, welche in dem Kühlmittel enthalten ist, welches von einem Motor abgegeben wird bzw. ausströmt, von dem Kühlmittel entfernt/abgetrennt wurde.
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Darüber hinaus sind verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, einen Kühler für ein Fahrzeug bereit zu stellen, der weitere Vorteile hat eines Verbesserns der Motor-Kühlleistung, ohne die Kapazität des Kühlers zu erhöhen, eines Reduzierens einer Größe des Kühlers, einer Reduzierung der Herstellungskosten und eines Verbesserns einer Ausnutzung des Raums in einem Motorraum, durch Verbessern der Kühlmittel-Kühleffizienz, um das Kühlmittel auf eine geforderte Temperatur zu kühlen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kühlervorrichtung für ein Fahrzeug aufweisen: einen Einlass-Behälter, der Kühlmittel von einem Motor (z. B. Verbrennungsmotor) aufnimmt, einen Wärmetauscher-Abschnitt, der mit dem Einlass-Behälter in Fluidverbindung steht und der mit einer Mehrzahl von Rohren und Finnen (z. B. Abstrahl-Finnen) versehen ist, um das Kühlmittel, welches in den Rohren strömt, durch Austausch von Wärme mit Luft zu kühlen, und einen Auslass-Behälter, welcher getrennt von dem Einlass-Behälter angeordnet ist und mit dem Wärmetauscher-Abschnitt in Fluidverbindung steht, wobei der Auslass-Behälter das Kühlmittel von dem Wärmetauscher-Abschnitt aufnimmt und das Kühlmittel zurück zu dem Motor abgibt, eine Blasen-Abtrenn-Einheit, welche an einer Verbindungs-Leitung (z. B. Verbindungsschlauch) montiert ist, welche das Kühlmittel von dem Motor zu dem Einlass-Behälter zuführt, wobei die Blasen-Abtrenn-Einheit eine oder mehrere in dem Kühlmittel enthaltene Blasen abtrennt und das Kühlmittel, von dem die Blase abgetrennt ist/wurde, dem Einlass-Behälter zuführt, sodass das Kühlmittel durch den Wärmetauscher-Abschnitt strömt.
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Die Blasen-Abtrenn-Einheit kann aufweisen: eine Einström-Öffnung (oder einen Einström-Kanal), welche integral geformt ist an einer Seite von einem oberen Abschnitt des Einlass-Behälters und durch die Verbindungs-Leitung mit dem Motor in Fluidverbindung ist, um das Kühlmittel von dem Motor aufzunehmen, einen Blasen-Erzeugungs-Abschnitt (oder einen Blasen-Extrahier/Abtrenn-Abschnitt), der an der Einström-Öffnung geformt ist und das Kühlmittel in Rotation versetzt, um einen Strudel oder Wirbel zu erzeugen, um die Blase(n) von dem Kühlmittel abzutrennen, wenn das Kühlmittel in die Einström-Öffnung strömt, einen Einfüll-Hals, welcher von einem oberen Ende des Einlass-Behälters hervorsteht und mit einem Blasen-Sammel-Abschnitt versehen ist, welcher in dem Einfüll-Hals geformt ist, wobei die Blase, welche von dem Kühlmittel mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts abgetrennt wird, in dem Blasen-Sammel-Abschnitt gesammelt wird, wobei der Blasen-Sammel-Abschnitt höher angeordnet ist als die Einström-Öffnung, und eine Blasen-Ausström-Öffnung (oder einen Blasen-Ausström/Abgabe-Kanal), welche an einer Seite von dem Blasen-Sammel-Abschnitt geformt ist und durch welche die gesammelte Blase ausströmt/abgegeben wird.
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Die Blasen-Ausström-Öffnung kann mit einem Reserve-Behälter in Fluidverbindung sein, um die Blase abzugeben.
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Ein innerer Querschnitt der Einström-Öffnung kann kleiner sein als ein innerer Querschnitt des Einlass-Behälters.
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Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt kann eine spiralförmige bzw. schraubenförmige Nut sein oder aufweisen, welche an einem Innenumfang der Einström-Öffnung geformt ist, mit einer Spiralform bzw. Schraubenform entlang einer Längsrichtung der Einström-Öffnung.
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Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt kann aufweisen: einen Einsetz-Körper, welcher in die Einström-Öffnung eingesetzt ist und im Eingriff ist mit bzw. fixiert ist an einem Innenumfang der Einström-Öffnung, und eine spiralförmige bzw. schraubenförmige Nut, welche an einem Innenumfang des Einsetz-Körpers entlang einer Längsrichtung des Einsetz-Körpers geformt ist.
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Ein Innenquerschnitt des Einsetz-Körpers kann kleiner sein als ein Innenquerschnitt des Einlass-Behälters.
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Der Kühler kann ferner eine Kappe aufweisen, welche an einem oberen Ende des Blasen-Sammel-Abschnitts montiert ist, wobei das Kühlmittel durch den Blasen-Sammel-Abschnitt nachgefüllt wird bzw. werden kann, nachdem die Kappe geöffnet wurde.
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Die Blasen-Abtrenn-Einheit kann aufweisen: einen Einfüll-Hals-Körper, welcher an einer Seitenfläche davon mit einer Einström-Öffnung (oder einem Einström-Kanal), welche durch die Verbindungs-Leitung mit dem Motor in Fluidverbindung ist, und an einer anderen Seitenfläche davon mit einer Ausström-Öffnung (oder einem Ausström-Kanal) versehen ist, welche in Fluidverbindung ist mit einem Einlass-Loch, welches an dem Einlass-Behälter geformt ist, einen Blasen-Erzeugungs-Abschnitt (oder Blasen-Extrahier/Abtrenn-Abschnitt), welcher geformt ist an einem Innenumfang der Einström-Öffnung und welcher das Kühlmittel rotiert, um einen Strudel oder Wirbel zu erzeugen, um die Blase von dem Kühlmittel abzutrennen, wenn das Kühlmittel in die Einström-Öffnung strömt, einen Blasen-Sammel-Abschnitt, welcher von einem oberen Ende des Einfüll-Hals-Körpers integral nach oben vorspringt und höher angeordnet ist als die Einström-Öffnung, um darin die Blase zu sammeln, welche von dem Kühlmittel mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts abgetrennt wird, und eine Blasen-Ausström/Abgabe-Öffnung (oder einen Blasen-Ausström/Abgabe-Kanal), welche an einer Seite von einem oberen Abschnitt des Blasen-Sammel-Abschnitts geformt ist, um die in dem Blasen-Abschnitt gesammelte Blase abzugeben.
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Die Blasen-Ausström-Öffnung kann mit einem Reserve-Behälter in Fluidverbindung sein, um die Blase abzugeben.
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Ein Innenquerschnitt der Einström-Öffnung kann kleiner sein als ein Innenquerschnitt des Einfüll-Hals-Körpers.
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Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt kann eine spiralförmige bzw. schraubenförmige Nut sein/aufweisen, welche an einem Innenumfang der Einström-Öffnung geformt ist, mit einer spiralförmigen bzw. schraubenförmigen Form entlang einer Längsrichtung der Einström-Öffnung.
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Die Einström-Öffnung kann höher angeordnet sein als die Ausström-Öffnung.
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Die Ausström-Öffnung kann an einer anderen Seitenfläche geformt sein, welche benachbart ist zu der Seitenfläche, wo bzw. an der die Einström-Öffnung geformt ist.
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Die Kühlervorrichtung kann ferner eine Kappe aufweisen, welche an einem oberen Ende des Blasen-Sammel-Abschnitts montiert ist, wobei das Kühlmittel durch den Blasen-Sammel-Abschnitt hindurch nachgefüllt wird bzw. werden kann, nachdem die Kappe geöffnet wurde.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich sind aus oder im Detail dargelegt sind in der angehängten Zeichnung, welche hierin mitaufgenommen ist, sowie der folgenden detaillierten Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist eine Frontansicht eines Kühlers für ein Fahrzeug gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht aus 1.
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3 ist eine Querschnittsansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit zum Zeigen des Betriebs eines Kühlers für ein Fahrzeug gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Perspektivansicht eines Blasen-Erzeugungs-Abschnitts, der für einen Kühler für ein Fahrzeug gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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5 ist eine schematische Ansicht eines Kühlers für ein Fahrzeug gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Perspektivansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit, welche verwendet wird für einen Kühler für ein Fahrzeug gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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7 ist eine Querschnittsansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit zum Zeigen des Betriebs der Blasen-Abtrenn-Einheit gemäß verschiedener als Beispiel dienender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Es sollte verständlich sein, dass die angehängte Zeichnung nicht notwendigerweise maßstabsgetreu ist, sondern eine etwas vereinfachte Wiedergabe von verschiedenen Merkmalen darstellt, welche illustrativ sind für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, umfassend zum Beispiel spezifische Dimensionen, Ausrichtungen, Anordnungen und Formen, werden zum Teil durch die im Besonderen beabsichtigte Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele in der angehängten Zeichnung gezeigt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschrieben wird, sollte es verständlich sein, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen soll, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen einzuschränken. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in dem Geist und Umfang der Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert wird, umfasst sein können.
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Eine als Beispiel dienende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die angehängte Zeichnung im Detail beschrieben.
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Als Beispiel dienende Ausführungsformen, welche in dieser Beschreibung und der Zeichnung beschrieben sind, sind lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es sollte verständlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Äquivalente in dem Geist der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung umfasst sein können.
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1 ist eine Frontansicht eines Kühlers für ein Fahrzeug gemäß der ersten als Beispiel dienenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht aus 1.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Kühler für ein Fahrzeug angepasst, um einen Strömungswiderstand des Kühlmittels zu reduzieren und eine Kühleffizienz zu verbessern durch Aufnahme des Kühlmittels darin, nachdem eine oder mehrere Blasen, welche in dem Kühlmittel enthalten sind, welches von einem Motor abgegeben wird bzw. daraus ausströmt, von dem Kühlmittel abgetrennt wurden bzw. sind.
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Darüber hinaus ist der Kühler für das Fahrzeug gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angepasst, um die des Motor-Kühlleistung zu verbessern, ohne die Kapazität des Kühlers zu erhöhen, eine Größe des Kühlers zu reduzieren, die Herstellungskosten herab zu setzen und die Raumausnutzung in einem Motorraum zu verbessern, mittels Verbesserns der Kühlmittel-Kühleffizienz, um das Kühlmittel auf eine geforderte Temperatur zu kühlen.
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Für diese Zwecke weist der Kühler 100 für das Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt, einen Einlass-Behälter (oder Einlass-Tank) 110, in dem das Kühlmittel einströmt, und einen Auslass-Behälter (oder Auslass-Tank) 120 auf, von dem das Kühlmittel ausströmt, und der Einlass-Behälter 110 und der Auslass-Behälter 120 sind getrennt voneinander angeordnet.
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Darüber hinaus ist zwischen dem Einlass-Behälter 110 und dem Auslass-Behälter 120 ein Wärmeaustausch-Abschnitt 130 angeordnet. Der Wärmeaustausch-Abschnitt 130 umfasst eine Mehrzahl von Rohren 131 und Abstrahl-Finnen 133, und das Kühlmittel, welches durch die Rohre 131 strömt, tauscht Wärme mit Luft aus. Der Wärmeaustausch-Abschnitt 130 verbindet eine Innenseite des Einlass-Behälters 110 mit einer Innenseite des Auslass-Behälters 120.
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Das in den Einlass-Behälter 110 einströmende Kühlmittel kann durch den Wärmeaustausch-Abschnitt 130 strömen, nachdem die Blase(n) in dem Kühler 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform von dem Kühlmittel abgetrennt ist bzw. wurde. Zu diesem Zweck ist der Kühler 100 mit dem Einlass-Behälter 110 verbunden und weist ferner eine Blasen-Abtrenn-Einheit 140 zum Abtrennen der Blase von dem Kühlmittel, welches von dem Motor 103 abgegeben wird, auf.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform weist die Blasen-Abtrenn-Einheit 141, wie in 2 gezeigt, eine Einström-Öffnung oder einen Einström-Kanal 141, einen Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143 (oder einen Blasen-Extrahier/Abtrenn-Abschnitt), einen Einfüll-Hals 145 und eine Blasen-Abgabe-Öffnung bzw. einen Blasen-Abgabe-Kanal 149 auf, und jeder Bestandteil bzw. jedes Element wird im Folgenden im Detail beschrieben.
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Die Einström-Öffnung bzw. der Einström-Kanal 141 ist integral geformt an einer Seite von einem oberen Abschnitt des Einlass-Behälters 110 und ist durch eine Verbindungs-Leitung 107, z. B. einen Verbindungs-Schlauch, mit dem Motor 103 verbunden, so dass das Kühlmittel, welches von dem Motor 103 abgegeben wird bzw. ausströmt, in den Einlass-Tank 100 einströmt.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143 an der Einström-Öffnung 141 bzw. dem Einström-Kanal 141 geformt. Wenn das Kühlmittel in die Einström-Öffnung 414 strömt, bewirkt der Blasen-Erzeugungs(bzw. Extrahier)-Abschnitt 143, dass sich das Kühlmittel dreht und einen Strudel oder Wasserwirbel erzeugt, um die Blase(n) von dem Kühlmittel abzutrennen.
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Hierbei kann der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143 eine spiralförmige oder schraubenförmige Nut sein/aufweisen, welche an einem Innenumfang der Einström-Öffnung 141 mit einer Spiralform bzw. Schraubenform geformt ist.
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Das heißt, wenn das Kühlmittel in dem Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143 strömt, strömt das Kühlmittel entlang der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut, welche mit der Spiralform bzw. Schraubenform geformt ist, und wird gedreht bzw. in Rotation versetzt.
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Wenn das Kühlmittel entlang des Innenumfangs des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 rotiert, wird der Strudel in einer Längsrichtung an einem zentralen oder mittleren Abschnitt des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 durch Zentrifugalkraft erzeugt. Zu dieser Zeit werden die ein oder mehreren Blasen im Zentrum des Strudels gesammelt und von dem Kühlmittel abgetrennt.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform steht der Einfüll-Hals 145 von einem oberen Ende des Einlass-Tanks 110 hervor. Eine Kappe 146 ist an einem oberen Abschnitt des Einfüll-Halses 145 montiert, und ein Blasen-Sammel-Abschnitt 147 zum Sammeln der ein oder mehreren Blasen, welche von dem Kühlmittel mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 abgetrennt wurden, ist in dem Einfüll-Hals 145 geformt.
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Das heißt, da die Blase, welche von dem Kühlmittel während des Durchströmens des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 abgetrennt wird, leichter ist als das Kühlmittel, bewegt sich die Blase zu und wird gesammelt in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 147, welcher höher positioniert ist als der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143.
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Das Kühlmittel kann durch den Blasen-Sammel-Abschnitt 147 nachgefüllt werden, nachdem die Kappe 146, welche an dem oberen Ende des Blasen-Sammel-Abschnitts 147 montiert ist, geöffnet wurde.
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Darüber hinaus ist die Blasen-Abgabe/Ausström-Öffnung 149 an einer Seite von einem oberen Abschnitt des Eifüll-Halses 145 geformt und ist mit einem Reserve-Behälter 105 verbunden, um die gesammelte(n) Blase(n) abzugeben.
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Im Folgenden wird im Detail der Betrieb des Kühlers 100 für das Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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3 ist eine Querschnittansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit zum Zeigen des Betriebs eines Kühlers eines Fahrzeugs gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezugnahme auf die Zeichnung, strömt bei dem Kühler 100 für das Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Kühlmittel, welches den Motor 103 kühlt, durch den Verbindungsschlauch 107 in die Einström-Öffnung 141 des Einlass-Behälters 110.
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Das Kühlmittel wird dann mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 der Einström-Öffnung 141, welcher mit der spiralförmigen Nut geformt ist, rotiert und strömt in den Einlass-Behälter 110.
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Wenn das Kühlmittel entlang des Innenumfangs des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 rotiert bzw. drehbewegt wird, wird der Strudel an dem zentralen oder mittleren Abschnitt des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 143 in der Längsrichtung durch Zentrifugalkraft generiert. Zu dieser Zeit bewegt sich die Blase zu der Mitte des Strudels und wird von dem Kühlmittel abgetrennt.
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Wenn das Kühlmittel durch die Einström-Öffnung 141 tritt und in den Einlass-Behälter 110 strömt, wird die Zentrifugalkraft in dem Einlass-Behälter 110, der eine größere Querschnittsfläche hat als die Einström-Öffnung 141, schwach und die Rotation des Kühlmittels wird gestoppt.
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Zu dieser Zeit, da die Blase, welche von dem Kühlmittel abgetrennt ist, leichter ist als das Kühlmittel, bewegt sich die Blase zu und wird gesammelt in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 147 des Einfüll-Halses 145, welcher an dem oberen Abschnitt des Einlass-Tanks 110 geformt ist.
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Darüber hinaus wird die Blase, welche in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 147 gesammelt wird, durch die Blasen-Abgabe-Öffnung 149 an den Reserve-Behälter 105 abgegeben, und das Kühlmittel, von dem die Blase abgetrennt wurde, strömt von dem Einlass-Behälter 110 zu dem Wärmeaustausch-Abschnitt 130 und tauscht Wärme mit der Luft aus während des Durchtritts durch den Wärmeaustausch-Abschnitt 130.
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Das gekühlte Kühlmittel wird durch den Auslass-Behälter 120 abgegeben und dem Motor 103 zugeführt, um den Motor zu kühlen.
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines Blasen-Erzeugungs(bzw. Extrahier)-Abschnitts, der verwendet wird für einen Kühler für ein Fahrzeug gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Kühler 100 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der gleiche wie der gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit Ausnahme einer Struktur des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 243.
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Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 234 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie er in 4 gezeigt ist, weist einen Einsetz-Körper 243a und eine spiralförmige bzw. schraubenförmige Nut 243b auf.
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Der Einsetz-Körper 243a ist in den Einström-Kanal bzw. die Einström-Öffnung 141 eingesetzt und an dem Innenumfang der Einström-Öffnung 141 fixiert.
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Der Einsetz-Körper 243a ist mit einem Rohr von einer zylindrischen Form geformt, welches eine vorbestimmte Dicke hat.
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Darüber hinaus hat die spiralförmige Nut 234b die Spiralform oder Schraubenform und ist integral geformt an einem Innenumfang des Einsetz-Körpers 243a in einer Längsrichtung.
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Das heißt, der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 243 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist anders als bei der ersten beispielhaften Ausführungsform separat von der Einström-Öffnung 141 geformt. Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 243 ist eingesetzt in und fixiert an der Einström-Öffnung 141 des Einlass-Behälters 110. Der Betrieb des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 243 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der gleiche wie der von dem Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform. Daher wird eine detaillierte Beschreibung ausgelassen.
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5 ist eine schematische Ansicht eines Kühlers für ein Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 6 ist eine Perspektivansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit, welche verwendet wird für einen Kühler für ein Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezugnahme auf die Zeichnung, weist ein Kühler 300 für das Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 5 gezeigt, den Einlass-Behälter 310, in den das Kühlmittel einströmt, und den Auslass-Behälter 320 auf, aus dem das Kühlmittel ausströmt, und der Einlass-Behälter 310 und der Auslass-Behälter 320 sind getrennt voneinander angeordnet.
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Darüber hinaus ist zwischen dem Einlass-Behälter 310 und dem Auslass-Behälter 320 der Wärmeaustausch-Abschnitt 330 angeordnet. Der Wärmeaustausch-Abschnitt 330 umfasst die Mehrzahl von Rohren 331 und Abstrahlfinnen 333, und das Kühlmittel, welches durch die Rohre 331 strömt, tauscht Wärme mit der Luft aus. Der Wärmeaustausch-Abschnitt 330 verbindet die Innenseiten des Einlass-Behälters 310 und des Auslass-Behälters 320.
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Das in den Einlass-Behälter 310 strömende Kühlmittel kann durch den Wärmeaustausch-Abschnitt 330 strömen, nachdem die Blase von dem Kühlmittel abgetrennt wurde, bei dem Kühler 300 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zu diesem Zweck ist der Kühler 300 mit dem Einlass-Behälter 310 verbunden und weist ferner die Blasen-Abtrenn-Einheit 340 zum Abtrennen der Blase von dem Kühlmittel, welches von dem Motor 123 abgegeben wird, auf.
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In der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Blasen-Abtrenn-Einheit 340, wie in 6 gezeigt, einen Einfüll-Hals-Körper 341, den Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344, den Blasen-Sammel-Abschnitt 345 und die Blasen-Abgabe-Öffnung 347 auf, und jeder Bestandteil bzw. jedes Element wird im Folgenden im Detail beschrieben.
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Der Einführ-Hals-Körper 341 ist versehen mit der Einström-Öffnung 342, welche an einer Seitenfläche davon geformt ist und durch den Verbindungs-Schlauch 107 mit dem Motor 103 verbunden ist, sowie einer Ausström-Öffnung 343, welche an einer anderen Seitenfläche davon geformt ist und mit einem Einlass-Loch 311 verbunden ist, welches an der Seite von dem oberen Abschnitt des Einlass-Behälters 310 geformt ist.
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Die Einström-Öffnung 342 und die Ausström-Öffnung 343 sind dabei an einem oberen Abschnitt bzw. einem unteren Abschnitt des Einführ-Hals-Körpers 341 geformt. Daher ist eine Montageposition der Einström-Öffnung bzw. des Einström-Kanals 342 höher als die der Ausström-Öffnung bzw. des Ausström-Kanals 343.
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Darüber hinaus ist die Ausström-Öffnung 343 an einer anderen Seitenfläche geformt, welche benachbart ist zu der Seitenfläche, wo die Einström-Öffnung 342 geformt ist.
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Darüber hinaus ist der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344 an dem Innenumfang der Einström-Öffnung 342 geformt. Wenn das Kühlmittel in die Einström-Öffnung 342 strömt, bewirkt der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344, dass sich das Kühlmittel dreht und den Strudel erzeugt, um die Blase(n) von dem Kühlmittel abzutrennen.
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Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344 kann die spiralförmige oder schraubenförmige Nut sein/aufweisen, welche an dem Innenumfang der Einström-Öffnung mit der Spiralform geformt ist.
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Das heißt, das Kühlmittel strömt entlang der spiralförmigen Nut, welche mit der Spiralform geformt ist, und wird drehbewegt, wenn das Kühlmittel in dem Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344 strömt.
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Wenn das Kühlmittel entlang des Innenumfangs des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 rotiert, wird an dem zentralen oder mittleren Abschnitt des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 in der Längsrichtung der Strudel durch Zentrifugalkraft erzeugt. Zu dieser Zeit wird die Blase in einer Mitte bzw. in einem Zentrum des Strudels gesammelt und von dem Kühlmittel abgetrennt.
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Hierbei strömt das Kühlmittel, von dem die Blase abgetrennt ist, durch den Einführ-Hals-Körper 341 zu der Ausström-Öffnung 343, welche an dem unteren Abschnitt der Einström-Öffnung 342 geformt ist. Da die Querschnittsfläche des Einfüll-Hals-Körpers 341 größer ist als die der Einström-Öffnung 342, wird die Zentrifugalkraft schwach und die Rotation des Kühlmittels gestoppt.
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In der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht der Blasen-Sammel-Abschnitt 345 integral von einem oberen Ende des Einfüll-Hals-Körpers 342 vor, und die Kappe 346 ist an dem oberen Ende des Blasen-Sammel-Abschnitts 345 montiert. Die mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 abgetrennte Blase wird in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 345 gesammelt.
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Das heißt, die Zentrifugalkraft des Kühlmittels, von dem die Blase abgetrennt ist, wird in dem Einfüll-Hals-Körper 341 schwach, und das Kühlmittel wird durch die Ausström-Öffnung 343 abgegeben, welche unterhalb der Einström-Öffnung 342 geformt ist. Darüber hinaus, da die von dem Kühlmittel abgetrennte Blase leichter ist als das Kühlmittel, bewegt sich die Blase in dem Einfüll-Hals-Körper 341 nach oben und wird in dem Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 344 gesammelt.
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Das Kühlmittel kann durch den Blasen-Sammel-Abschnitt 345 nachgefüllt werden, nachdem die Kappe 346, welche an dem oberen Ende des Blasen-Sammel-Abschnitts 345 montiert ist, geöffnet wurde.
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Darüber hinaus ist die Blasen-Abgabe-Öffnung 347 an einer Seite des oberen Abschnitts von dem Blasen-Sammel-Abschnitt 345 geformt und mit einem Reserve-Behälter 105 verbunden, um die in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 345 gesammelte Blase abzugeben.
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Im Folgenden wird der Betrieb des Kühlers 300 für das Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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7 ist eine Querschnittsansicht einer Blasen-Abtrenn-Einheit zum Zeigen des Betriebs der Blasen-Abtrenn-Einheit gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezugnahme auf die Zeichnung, strömt das Kühlmittel, welches den Motor 123 kühlt, durch den Verbindungsschlauch 107 in die Einström-Öffnung bzw. den Einström-Kanal 342 des Einfüll-Hals-Körpers 341 ein, bei dem Kühler 300 für das Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Kühlmittel wird dann drehbewegt mittels des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 der Einström-Öffnung 342 bzw. des Einström-Kanals 342, welcher mit der spiralförmigen Nut geformt ist, und strömt in den Einfüll-Hals-Körper 341.
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Wenn das Kühlmittel entlang des Innenumfangs des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 drehbewegt wird, wird an dem mittleren Abschnitt des Blasen-Erzeugungs-Abschnitts 344 in der Längsrichtung durch Zentrifugalkraft der Strudel/Wirbel erzeugt. Zu dieser Zeit bewegt sich die Blase zu der Mitte des Strudels und wird von dem Kühlmittel getrennt.
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Wenn das Kühlmittel durch die Einström-Öffnung 342 hindurch tritt und in den Einfüll-Hals-Körper 341 einströmt, wird die Zentrifugalkraft in dem Einfüll-Hals-Körper 341 schwach, welcher eine größere Querschnittsfläche hat als die Einström-Öffnung 342, und eine Rotation des Kühlmittels stoppt. Zu dieser Zeit strömt das Kühlmittel zu der Ausström-Öffnung 343 und wird von dem Einfüll-Hals-Körper 341 durch die Ausström-Öffnung 343 hindurch abgegeben.
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Zu dieser Zeit, da die von dem Kühlmittel abgetrennte Blase in dem Einfüll-Hals-Körper 341 leichter ist als das Kühlmittel, bewegt sich die Blase zu und wird gesammelt in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 345, welcher an dem oberen Abschnitt des Einfüll-Hals-Körpers 341 geformt ist.
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Die in dem Blasen-Sammel-Abschnitt 345 gesammelte Blase wird durch die Blasen-Abgabe-Öffnung 347 hindurch an den Reserve-Behälter 105 abgegeben.
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Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, von dem die Blase abgetrennt ist, durch den Verbindungs-Schlauch 107 hindurch in das Einlass-Loch 311 des Einlass-Behälters 310. Das Kühlmittel tauscht Wärme mit der Luft aus und wird gekühlt während des Durchtritts durch den Wärmeaustausch-Abschnitt 330. Danach wird das Kühlmittel zurück zu dem Motor geführt und kühlt den Motor 103.
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Wenn der Kühler 100 und 300 für das Fahrzeug gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann der Kühler 100 bzw. 300 das Kühlmittel aufnehmen, nachdem die in dem Kühlmittel, welches von dem Motor 103 abgegeben wird bzw. ausströmt, enthaltene Blase von dem Kühlmittel abgetrennt wurde. Daher kann der Strömungswiderstand des Kühlmittels reduziert und eine Kühleffizienz verbessert werden.
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Da der Kühler 100 bzw. 300 für das Fahrzeug gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Kühlmittel auf die geforderte Temperatur kühlen kann, durch Verbesserung der Kühlmittel-Kühleffizienz, kann die Motorkühlleistung verbessert werden, ohne die Kapazität des Kühlers zu erhöhen, die Größe des Kühlers kann reduziert werden, Herstellungskosten können abgesenkt werden, und eine Raumausnutzug in einem Motorraum kann verbessert werden.
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Da die Blase, welche in dem Kühlmittel enthalten ist, abgetrennt wird und die abgetrennte Blase gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen an den Reserve-Behälter 105 abgegeben wird, wird verhindert, dass die von dem Kühlmittel abgetrennte Blase in den Kühler 100 bzw. 300 strömt.
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Bei der Beschreibung des Fahrzeug-Kühlers 100 bzw. 300 gemäß der ersten, zweiten und dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist beispielhaft beschrieben, dass der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143, 243 und 344 der Blasen-Abtrenn-Einheit 140 und 340 an der Einström-Öffnung 141 und 342 geformt ist. Jedoch kann es einen Fall geben, in dem der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt 143, 343 und 344 nicht an dem Einström-Kanal bzw. der Einström-Öffnung 141 und 342 geformt werden kann. Der Blasen-Erzeugungs-Abschnitt, der mit der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut geformt ist, kann dann z. B. an einem Innenumfang eines Endabschnitts des Verbindungsschlauchs 107 geformt sein, welcher mit der Einström-Öffnung verbunden ist.
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Zur leichteren Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen sind die Ausdrücke „oben”, „unten”, „innen” und „außen” verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf deren Position zu beschreiben, wie sie in den Figuren gezeigt ist.
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Die vorhergehende Beschreibung von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde präsentiert zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarten genauen Formen beschränken, und selbstverständlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um hierdurch Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hieran angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente bestimmt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0130515 [0001]
