DE102017211736A1

DE102017211736A1 - Kondensator

Info

Publication number: DE102017211736A1
Application number: DE102017211736.2A
Authority: DE
Inventors: Kota ARINO
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2018-01-18
Also published as: US10094601B2; US20180017297A1

Abstract

Ein Einlasselement mit einem Kühlmitteleintrittsdurchgang, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist, ist an einen Kondensationsabschnitt-Einlasssammler eines Kondensators gefügt. Eine Öffnung an einem Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs dient als eine Eintrittsöffnung, in welche extern zugeführtes Kühlmittel strömt, und eine Öffnung an dem anderen Ende dient als eine Austrittsöffnung, von welcher Kühlmittel zu dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler herausströmt. Der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler weist eine Öffnung an einer Position auf, die von der Längsmitte zu dem einen Ende davon hin versetzt ist. Das Einlasselement weist einen Einsatzabschnitt auf, welcher in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler durch die Öffnung eingeführt ist. Die Austrittsöffnung des Kühlmitteleintrittsdurchgangs ist zu einer einzelnen, nach oben gewandten flachen Oberfläche des Einsatzabschnitts offen, und ist derart ausgerichtet, dass das Kühlmittel zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin strömt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kondensator bzw. Verflüssiger, der zum Beispiel zur Verwendung in einer an einem Fahrzeug montierten Autoklimaanlage geeignet ist.
Hierin und in den angehängten Ansprüchen werden die obere Seite, untere Seite, linke Seite und rechte Seite von 1, 11, 15 und 17 als „obere“, „untere“, „linke“ beziehungsweise „rechte“ bezeichnet werden, und eine Richtung senkrecht zu den Blättern, auf welchen 1, 11, 15 und 17 entsprechend gezeichnet sind, wird als eine „Luftdurchgangsrichtung“ bezeichnet werden.
Ein allgemein bekannter Kondensator für eine Autoklimaanlage (nachstehend als der „bekannte Kondensator“ bezeichnet) weist einen Kondensationsabschnitt auf, welcher einen oder mehr Wärmeaustauschpfade umfasst, einen Kondensationsabschnitt-Einlasssammler und einen Kondensationsabschnitt-Auslasssammler. Jeder der Wärmeaustauschpfade ist durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren ausgebildet, die derart parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung mit der Links-Rechts-Richtung übereinstimmt und sie voneinander in der vertikalen Richtung beabstandet sind. Der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler ist derart angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und ein stromaufwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads, das sich am weitesten stromaufwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung. Der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler ist derart angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und ein stromabwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads, das sich am weitesten stromabwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler in Verbindung, so dass Kühlmittel, das durch sämtliche der Wärmeaustauschpfade des Kondensationsabschnitts geströmt ist, in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler strömt. Ein Einlasselement ist an den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler gefügt und weist einen Kühlmitteleintrittsdurchgang auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler strömt. Ein Auslasselement ist an den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler gefügt und weist einen Kühlmittelaustrittsdurchgang auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen Kühlmittel aus dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler herausströmt.
Um die Wärmeaustauscheffizienz des oben beschriebenen, bekannten Kondensators zu verbessern ist es wirksam, die Strömungsrate des Kühlmittels unter bzw. bei sämtlichen der den Wärmeaustauschpfad bildenden Wärmeaustauschrohre, die mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung stehen, gleichmäßig auszuführen, durch Anpassen der vertikalen Position einer Eintrittsöffnung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers, durch welche Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler strömt, und der vertikalen Position einer Austrittsöffnung des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers, durch welche Kühlmittel aus dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler herausströmt.
Übrigens kann in dem Fall einer an einem Fahrzeug montierten Autoklimaanlage, in Anbetracht eines Leitens bzw. einer Streckenführung von Rohren zum Verbinden von Komponenten der Autoklimaanlage, der vertikalen Position der Eintrittsöffnung, durch welche Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler des Kondensators strömt, eine Beschränkung auferlegt sein, und bei dem oben beschriebenen, bekannten Kondensator kann eine Schwierigkeit beim gleichmäßigen Ausführen der Strömungsrate von Kühlmittel unter sämtlichen der mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung stehenden Wärmeaustauschrohre des Wärmeaustauschpfads auftreten.
Es ist ein Kondensator vorgeschlagen worden, welcher die Strömungsrate von Kühlmittel unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre eines Wärmeaustauschpfads zur Kühlmittelkondensation gleichmäßig ausführen kann, ohne die vertikalen Positionen der Kühlmitteleintrittsöffnung und der Kühlmittelaustrittsöffnung anzupassen ( Japanische offengelegte Patentanmeldung (kokai) Nr. 2004-353936 ). Bei dem vorgeschlagenen Kondensator ist ein Trennelement in zumindest einem des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers und des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers angeordnet, um den Innenraum in einen Raum an der Wärmeaustauschrohrseite und einen Raum gegenüberliegend der Wärmeaustauschrohrseite zu unterteilen. Eine Vielzahl an Verbindungslöchern zum Herstellen einer Verbindung zwischen den zwei Räumen ist in dem Trennelement in vorbestimmten Abständen in der vertikalen Richtung vorgesehen, und die Größen der Verbindungslöcher werden gemäß ihren Positionen in der vertikalen Richtung entschieden.
Bei dem vorgeschlagenen Kondensator, da zumindest einer des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers und des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers ein Trennelement zum Unterteilen des Innenraums in einen Raum an der Wärmeaustauschrohrseite und einen Raum gegenüberliegend der Wärmeaustauschrohrseite aufweist, nimmt jedoch die Anzahl an Teilen zu, und als eine Folge einer Zunahme bei der Anzahl an Teilen nehmen Gewicht und Kosten zu.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat einen Kondensator vorgeschlagen, welcher die Strömungsrate von Kühlmittel unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre eines Wärmeaustauschpfads zur Kühlmittelkondensation gleichmäßig ausführen kann, während eine Zunahme bei der Anzahl an Teilen und eine Zunahme bei den Kosten unterdrückt wird (J apanische offengelegte Patentanmeldung (kokai) Nr. 2015-92120 ). Der vorgeschlagene Kondensator weist einen Kondensationsabschnitt auf, einen Unterkühlungsabschnitt, der unterhalb des Kondensationsabschnitts vorgesehen ist, und einen Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt, der zwischen dem Kondensationsabschnitt und dem Unterkühlungsabschnitt vorgesehen ist. Der Kondensationsabschnitt umfasst einen oder mehr Wärmeaustauschpfade, einen Kondensationsabschnitt-Einlasssammler und einen Kondensationsabschnitt-Auslasssammler. Jeder der Wärmeaustauschpfade ist durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren ausgebildet, die derart parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung mit der Links-Rechts-Richtung übereinstimmt und sie in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet sind. Ein stromaufwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads, das sich am weitesten stromaufwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung. Ein stromabwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads, das sich am weitesten stromabwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler in Verbindung, so dass Kühlmittel, das durch sämtliche der Wärmeaustauschpfade des Kondensationsabschnitts geströmt ist, in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler strömt. Der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler weist eine Kühlmitteleintrittsöffnung an einer Position auf, die von der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers zu einem Ende davon hin versetzt ist. Ein Einlasselement ist an den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler gefügt und weist einen Kühlmitteleintrittsdurchgang auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler strömt. Der Unterkühlungsabschnitt umfasst einen oder mehr Wärmeaustauschpfade zum Unterkühlen, einen Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler und einen Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler. Jeder der Wärmeaustauschpfade zum Unterkühlen ist durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren ausgebildet, die derart parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung mit der Links-Rechts-Richtung übereinstimmt und sie in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet sind. Der Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler ist derart angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und ein stromaufwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads zum Unterkühlen, das sich am weitesten stromaufwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung. Der Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler ist derart angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und ein stromabwärtiges Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des Wärmeaustauschpfads zum Unterkühlen, das sich am weitesten stromabwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung befindet, steht mit dem Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler in Verbindung. Ein Auslasselement ist an den Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler gefügt und weist einen Kühlmittelaustrittsdurchgang auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen Kühlmittel aus dem Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler herausströmt. Der Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt steht mit dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler und dem Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler in Verbindung, so dass das Kühlmittel, das aus dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler herausgeströmt ist, durch den Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler strömt. Das Einlasselement weist einen Enger-Kontakt-Abschnitt auf, welcher in engem Kontakt mit einem vorbestimmten Bereich der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers ist, wobei der vorbestimmte Bereich den Kühlmitteleinlass enthält. Die Gesamtheit des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements ist außerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers vorhanden. Eine Öffnung an einem Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements dient als eine Eintrittsöffnung, in welche Kühlmittel von der Außenseite strömt, und eine Öffnung an dem anderen Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements dient als eine Austrittsöffnung, von welcher Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler strömt. Die Austrittsöffnung ist zu dem Enger-Kontakt-Abschnitt derart offen, dass die Austrittsöffnung mit dem Kühlmitteleinlass des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers übereinstimmt. Der Kühlmitteleintrittsdurchgang des Einlasselements weist einen geraden Abschnitt auf, der sich an der Austrittsöffnungsseite befindet und eine vorbestimmte Länge aufweist, und der gerade Abschnitt ist derart geneigt, dass sich der gerade Abschnitt der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers und des Wärmeaustauschrohrs annähert, während er sich von der Eintrittsöffnungsseite zu der Austrittsöffnungsseite hin erstreckt.
Bei diesem vorgeschlagenen Kondensator, da die Gesamtheit des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements außerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers vorhanden ist, weist das Einlasselement jedoch eine relativ große Größe auf, und als eine Folge nimmt die Größe des Kondensators zu, wobei dadurch die Layout-Freiheit beschränkt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das oben beschriebene Problem zu lösen und einen Kondensator bereitzustellen, welcher die Strömungsrate von Kühlmittel unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre eines Wärmeaustauschpfads zur Kühlmittelkondensation gleichmäßig ausführen kann, ohne die Anzahl an Teilen zu erhöhen, und welcher in der Größe verringert sein kann.
Ein Kondensator gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kondensationsabschnitt-Einlasssammler, der derart angeordnet ist, dass seine Längsrichtung mit einer vertikalen Richtung übereinstimmt; und einen Wärmeaustauschpfad, der durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren ausgebildet ist, die derart parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung mit einer Links-Rechts-Richtung übereinstimmt und sie in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet sind, wobei jedes von Wärmeaustauschrohren an einem Längsende davon mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler verbunden ist. Ein Einlasselement, das an den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler gefügt ist, weist einen Kühlmitteleintrittsdurchgang auf, welcher an gegenüberliegenden Enden davon offen ist und durch welchen Kühlmittel zu einem Bereich innerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers strömt, wobei der Bereich von einer Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers zu einem Ende des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin versetzt ist. Eine Öffnung an einem Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements, die als eine Eintrittsöffnung dient, in welche das Kühlmittel von der Außenseite strömt, und eine Öffnung an dem anderen Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs, die als eine Austrittsöffnung dient, von welcher das Kühlmittel zu dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler herausströmt. Der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler weist eine Öffnung auf, die in einer Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers an einer Position ausgebildet ist, die von der Längsmitte zu dem einen Ende des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin versetzt ist. Das Einlasselement weist einen Einsatzabschnitt auf, welcher in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler durch die Öffnung eingeführt ist. Die Austrittsöffnung des Kühlmitteleintrittsdurchgangs ist zu einer Oberfläche des Einsatzabschnitts offen, und die Austrittsöffnung des Kühlmitteleintrittsdurchgangs ist derart ausgerichtet, dass das Kühlmittel zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin strömt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderansicht, die besonders die Gesamtstruktur einer ersten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die den Kondensator von 1 schematisch zeigt;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht im Schnitt nach Linie A-A von 1;
4 ist eine Schnittansicht im Schnitt nach Linie B-B von 3;
5 ist eine Explosionsperspektivansicht, die ein Einlasselement und einen Abschnitt eines Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers des in 1 gezeigten Kondensators zeigt;
6 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine erste Modifikation des bei dem Kondensator von 1 verwendeten Einlasselements;
7 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine zweite Modifikation des bei dem Kondensator von 1 verwendeten Einlasselements;
8 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine dritte Modifikation des bei dem Kondensator von 1 verwendeten Einlasselements;
9 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine vierte Modifikation des bei dem Kondensator von 1 verwendeten Einlasselements;
10 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt eine fünfte Modifikation des bei dem Kondensator von 1 verwendeten Einlasselements;
11 ist eine Vorderansicht, die besonders die Gesamtstruktur einer zweiten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist eine Vorderansicht, die schematisch den Kondensator von 11 zeigt;
13 ist eine 4 entsprechende Ansicht und zeigt einen Hauptabschnitt des Kondensators von 11;
14 ist eine 13 entsprechende Ansicht und zeigt eine Modifikation des bei dem Kondensator von 11 verwendeten Einlasselements;
15 ist eine Vorderansicht, die besonders die Gesamtstruktur einer dritten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Vorderansicht, die schematisch den Kondensator von 15 zeigt;
17 ist eine Vorderansicht, die besonders die Gesamtstruktur einer vierten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
18 ist eine Vorderansicht, die schematisch den Kondensator von 17 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden als nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Der Begriff „Aluminium“, wie er in der folgenden Beschreibung verwendet wird, umfasst Aluminiumlegierung zusätzlich zu reinem Aluminium.
Gleiche bzw. ähnliche Abschnitte und Komponenten werden durchweg in den Zeichnungen durch gleiche bzw. ähnliche Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt besonders die Gesamtstruktur einer ersten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt schematisch den Kondensator von 1. 3 bis 5 zeigen die Struktur eines Hauptabschnitts des Kondensators von 1. In 2 sind einzelne Wärmeaustauschrohre nicht dargestellt, und Wellrippen bzw. -lamellen und Seitenplatten sind auch nicht dargestellt.
In 1 und 2 ist ein Kondensator 1 aus einem Kondensationsabschnitt 2; einem Unterkühlungsabschnitt 3, der unter dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist; und einer tankartigen Flüssigkeitsaufnahme 4 (Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt) gebildet, welche aus Aluminium ausgebildet ist und zwischen dem Kondensationsabschnitt 2 und dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen ist, derart dass die Längsrichtung der Flüssigkeitsaufnahme 4 mit der vertikalen Richtung übereinstimmt. Die Flüssigkeitsaufnahme 4 wirkt als ein Flüssigkeitsreservoirabschnitt, welcher Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase zurückhält, das als eine Folge von Kondensation an dem Kondensationsabschnitt 2 produziert wird, und das Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase an den Unterkühlungsabschnitt 3 zuführt. Der Kondensator 1 umfasst eine Vielzahl an flachen Wärmeaustauschrohren 5, die aus Aluminium ausgebildet sind, Wellrippen 8, die aus Aluminium ausgebildet sind, und Seitenplatten 9, die aus Aluminium ausgebildet sind. Die Wärmeaustauschrohre 5 sind derart angeordnet, dass ihre Breitenrichtung mit einer Luftdurchgangsrichtung übereinstimmt, ihre Längsrichtung mit der Links-Rechts-Richtung übereinstimmt, und sie in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet sind. Die Sammelbehälter 6 und 7 sind derart angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt und sie in der Links-Rechts-Richtung voneinander beabstandet sind, und linke und rechte Endabschnitte der Wärmeaustauschrohre 5 sind an die Sammelbehälter 6 und 7 gelötet. Jede der Wellrippen 8 ist angeordnet zwischen und gelötet an angrenzende Wärmeaustauschrohre 5, oder ist an der Außenseite des obersten oder untersten Wärmeaustauschrohrs 5 angeordnet und an das entsprechende Wärmeaustauschrohr 5 durch Verwendung eines Lötmaterials gefügt. Die Seitenplatten 9 sind an den Außenseiten der obersten und untersten Wellrippen 8 angeordnet, und sind an diese Wellrippen 8 durch Verwendung eines Lötmaterials gefügt. In der folgenden Beschreibung wird ein Fügen durch Verwendung eines Lötmaterials auch als „Löten“ bezeichnet werden.
Jeder des Kondensationsabschnitts 2 und des Unterkühlungsabschnitts 3 des Kondensators 1 umfasst zumindest einen Wärmeaustauschpfad (bei der vorliegenden Ausführungsform ein Wärmeaustauschpfad P1, P2), der durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren 5 ausgebildet ist, die aufeinanderfolgend in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Der Wärmeaustauschpfad P1, der in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist, dient als ein Kühlmittelkondensationspfad. Der Wärmeaustauschpfad P2, der in dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen ist, dient als ein Kühlmittelunterkühlungspfad. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist die gleiche unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5, welche jeden Wärmeaustauschpfad P1, P2 ausbilden. Die Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen bestimmten Wärmeaustauschpfad ausbilden, ist entgegengesetzt der Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen anderen Wärmeaustauschpfad angrenzend zu dem bestimmten Wärmeaustauschpfad ausbilden. Der Wärmeaustauschpfad P1 des Kondensationsabschnitts 2 wird als der erste Wärmeaustauschpfad bezeichnet werden, und der Wärmeaustauschpfad P2 des Unterkühlungsabschnitts 3 wird als der zweite Wärmeaustauschpfad bezeichnet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform, da der einzelne erste Wärmeaustauschpfad P1 in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist, dient der erste Wärmeaustauschpfad P1 als ein Wärmeaustauschpfad, der sich am weitesten stromaufwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung in dem Kondensationsabschnitt 2 befindet, und dient auch als ein Wärmeaustauschpfad, der sich am weitesten stromabwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung in dem Kondensationsabschnitt 2 befindet.
Die Sammelbehälter 6 und 7 weisen entsprechende Trennelemente 11 auf, welche aus Aluminium ausgebildet sind und an der gleichen vertikalen Position an der unteren Seite zwischen dem ersten Wärmeaustauschpfad P1 und dem zweiten Wärmeaustauschpfad P2 vorgesehen sind, um die Innenräume der Sammelbehälter 6 und 7 in obere und untere Räume zu unterteilen. Ein Abschnitt des Kondensators 1, der sich an der oberen Seite der zwei Trennelemente 11 befindet, ist der Kondensationsabschnitt 2, und ein Abschnitt des Kondensators 1, der sich an der unteren Seite der zwei Trennelemente 11 befindet, ist der Unterkühlungsabschnitt 3. Da der einzelne erste Wärmeaustauschpfad P1 in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist, dient der Raum des rechten Sammelbehälters 6, der sich über dem entsprechenden Trennelement 11 befindet, als ein Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12, und der Raum des linken Sammelbehälters 7, der sich über dem entsprechenden Trennelement 11 befindet, dient als ein Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13. Da der einzelne zweite Wärmeaustauschpfad P2 in dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen ist, dient der Raum des linken Sammelbehälters 7, der sich unter dem entsprechenden Trennelement 11 befindet, auch als ein Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14, und der Raum des rechten Sammelbehälters 6, der sich unter dem entsprechenden Trennelement 11 befindet, dient als ein Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15.
Ein Einlasselement 16, das aus Aluminium ausgebildet ist, ist an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gelötet, um sich an einer Position zu befinden, die von seiner Längsmitte X zu einem Ende (unteres Ende bei der vorliegenden Ausführungsform) davon hin versetzt ist. Das Einlasselement 16 weist einen Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 strömt. Ein Auslasselement 19, das aus Aluminium ausgebildet ist, ist auch an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammlers 15 gelötet, um sich an einer Position zu befinden, die von seiner Längsmitte zu einem oberen Ende davon hin versetzt ist. Das Auslasselement 19 weist einen Kühlmittelaustrittsdurchgang 19a auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist, und Kühlmittel, das aus dem Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 durch einen darin ausgebildeten Kühlmittelauslass 18 herausströmt, strömt zu der Außenseite durch den Kühlmittelaustrittsdurchgang 19a aus.
Die Flüssigkeitsaufnahme 4 ist aus Aluminium ausgebildet und weist die Form eines kreisförmigen Rohrs auf. Die Flüssigkeitsaufnahme 4 ist derart angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und ist an den oberen und unteren Enden geschlossen. Die Flüssigkeitsaufnahme 4 ist separat von dem linken Sammelbehälter 7 (der Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 und der Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14) vorgesehen, und ist an dem linken Sammelbehälter 7 fixiert. Obwohl nicht dargestellt, sind ein Trocknungsmittel und ein Filter zum Entfernen von Fremdstoffen von dem Kühlmittel, in der Flüssigkeitsaufnahme 4 angeordnet. Verbindungselemente 21 und 22, die aus Aluminium ausgebildet sind, sind an den linken Sammelbehälter 7 und die Flüssigkeitsaufnahme 4 gelötet. Das Verbindungselement 21 schafft eine Verbindung zwischen einem unteren Abschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers 13 und einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4. Das Verbindungselement 22 schafft eine Verbindung zwischen einem oberen Abschnitt des Innenraums des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 und einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4. Als eine Folge strömt Kühlmittel, das aus dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 herausströmt, durch die Flüssigkeitsaufnahme 4 in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14.
Wie in 3 bis 5 gezeigt, ist eine Öffnung 23 in der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 des rechten Sammelbehälters 6 ausgebildet, um sich an einer vertikalen Position zu befinden, die von der Längsmitte X zu der unteren Endseite hin versetzt ist (bei der vorliegenden Ausführungsform eine vertikale Position nahe dem unteren Ende des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 und nahe des Verbindungselements 21 zum Schaffen einer Verbindung zwischen dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 und der Flüssigkeitsaufnahme 4). Das Einlasselement 16 weist einen Einsatzabschnitt 24 auf, welcher in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 durch die Öffnung 23 eingeführt bzw. eingesetzt ist. Der Einsatzabschnitt 24 ist derart vorgesehen, dass ein Spalt 29 zwischen dem Einsatzabschnitt 24 und einem Abschnitt der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 vorhanden ist, und der Einsatzabschnitt 24 behindert nicht die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1.
Das Einlasselement 16 weist einen Enger-Kontakt-Abschnitt 25 auf, welcher sich außerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 befindet, sich um den Einsatzabschnitt 24 herum erstreckt, und in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in einem Bereich um die Öffnung 23 herum ist. Das Einlasselement 16 wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gelötet, in einem Zustand, in welchem der Einsatzabschnitt 24 in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 durch die Öffnung 23 eingeführt ist, und der Enger-Kontakt-Abschnitt 25 wird in engen Kontakt mit einem Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gebracht, wobei sich der Abschnitt um die Öffnung 23 herum erstreckt.
Ein Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 des Einlasselements 16 ist offen zu einer rechten Seitenoberfläche eines Abschnitts des Einlasselements 16, welcher Abschnitt sich außerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 befindet. Das andere Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 ist offen zu einer oberen Oberfläche des Einsatzabschnitts 24, welche Oberfläche aus einer einzelnen flachen Oberfläche 26 gebildet ist. Die Öffnung an dem einen Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 dient als eine Eintrittsöffnung 27, in welche Kühlmittel von der Außenseite strömt, und die Öffnung an dem anderen Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 dient als eine Austrittsöffnung 28, von welcher Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 strömt. Die flache Oberfläche 26 des Einsatzabschnitts 24, wo sich die Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 16 befindet, ist eine horizontale Oberfläche, und eine erste gerade Linie L1 orthogonal zu der flachen Oberfläche 26 befindet sich auf einer Ebene, welche die Luftdurchgangsrichtung senkrecht schneidet. Kühlmittel strömt durch die Austrittsöffnung 28 zu der Längsmitte X des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin (nach oben bei der vorliegenden Ausführungsform). Auch erstreckt sich die erste gerade Linie L1, welche orthogonal zu der flachen Oberfläche 26 ist, wo sich die Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 16 befindet, und die durch die Mitte der Austrittsöffnung 28 durchgeht, in der Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste gerade Linie L1 parallel zu einer zweiten geraden Linie L2, welche durch die Mitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in Bezug auf die Links-Rechts-Richtung durchgeht und sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erstreckt. Der Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 ist aus einem horizontalen ersten geraden Abschnitt 17a gebildet, welcher sich von der rechten Seitenoberfläche des Einlasselements 16 nach links erstreckt und das Innere des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erreicht, und einem vertikalen zweiten geraden Abschnitt 17b, welcher mit dem linken Ende des ersten geraden Abschnitts 17a verbunden ist, sich nach oben erstreckt und zu der flachen Oberfläche 26 offen ist. Das Einlasselement 16 ist ein einzelnes Element, das durch Trennen bzw. Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
Der Kondensator 1 bildet gemeinsam mit einem Kompressor, einem Expansionsventil (Druckminderer) und einem Evaporator bzw. Verdampfer einen Kältekreislauf; und der Kältekreislauf wird an einem Fahrzeug als eine Autoklimaanlage montiert.
Bei dem Kondensator 1 mit der oben beschriebenen Struktur strömt ein Gasphasen-Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das durch den Kompressor komprimiert ist, durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in einen unteren Abschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Zu dem Zeitpunkt strömt das Kühlmittel aus der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 16 nach oben heraus (zu der Längsmitte X des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin). Deshalb strömt ein Großteil des Kühlmittels zu einem oberen Endabschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12, und das verbleibende Kühlmittel strömt zu einem Bereich unterhalb des Einlasselements 16, durch den Spalt 29 zwischen dem Einsatzabschnitt 24 des Einlasselements 16 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in den Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 geströmt ist, breitet sich folglich zu dem gesamten Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 aus, und strömt in sämtliche der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, der mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 verbunden ist, während es gleichmäßig unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5 (auf-)geteilt ist. Das Kühlmittel, das in die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 geströmt ist, strömt nach links innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 und strömt in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13. Das Kühlmittel, das in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 geströmt ist, strömt durch das Verbindungselement 21 in die Flüssigkeitsaufnahme 4.
Das Kühlmittel, das in die Flüssigkeitsaufnahme 4 geströmt ist, ist in einer Gas-Flüssigkeit-Mischphase, und ein Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase, welches ein Teil des Gas-Flüssigkeit-Mischphasenkühlmittels ist, sammelt sich aufgrund der Gravitationskraft in einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4, und tritt durch das Verbindungselement 22 in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 ein. Das Kühlmittel, das in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 eingetreten ist, tritt in die Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 ein und wird unterkühlt, während es innerhalb der Strömungskanäle der Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 nach rechts strömt. Nachfolgend tritt das unterkühlte Kühlmittel in den Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 ein und strömt durch den Kühlmittelauslass 18 und den Kühlmittelaustrittsdurchgang 19a des Auslasselements 19 heraus. Das Kühlmittel wird dann durch das Expansionsventil dem Verdampfer zugeführt.
6 bis 10 zeigen Modifikationen des Einlasselements, das bei dem in 1 und 2 gezeigten Kondensator 1 verwendet wird.
In dem Fall eines in 6 gezeigten Einlasselements 30 ist die Austrittsöffnung 28 des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 des Einlasselements 30 zu einer sich neigenden, nach oben gewandten Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welche aus einer einzelnen flachen Oberfläche 31 gebildet ist. Die flache Oberfläche 31 des Einsatzabschnitts 24 des Einlasselements 30, wo sich die Austrittsöffnung 28 befindet, ist eine sich neigende Oberfläche, welche schräg nach oben gewandt ist, und die erste gerade Linie L1 orthogonal zu der flachen Oberfläche 31 befindet sich auf der Ebene, welche die Luftdurchgangsrichtung senkrecht schneidet. Die erste gerade Linie L1, welche durch die Mitte der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 30 durchgeht und orthogonal zu der flachen Oberfläche 31 ist, wo sich die Austrittsöffnung 28 befindet, ist in eine Richtung (bei der vorliegenden Modifikation zu der Seite der Wärmeaustauschrohre 5 hin) geneigt, derart dass der Trennungsabschnitt von der zweiten geraden Linie L2, welche durch die Mitte der Austrittsöffnung 28 durchgeht und sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erstreckt, mit dem Abstand der Trennung von der ersten Ebene 31 zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin zunimmt (zu der oberen Seite hin). Die erste gerade Linie L1 bildet einen vorbestimmten Winkel α mit der zweiten geraden Linie L2 aus, welche sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erstreckt. Der zwischen den zwei geraden Linien L1 und L2 ausgebildete Winkel α ist größer als 0°, aber nicht größer als 45°; zum Beispiel 30°.
Der Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 30 ist aus einem horizontalen ersten geraden Abschnitt 17a gebildet, welcher sich von der rechten Seitenoberfläche des Einlasselements 30 nach links erstreckt und das Innere des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erreicht, und einem geneigten, kurzen zweiten geraden Abschnitt 17c, welcher mit dem linken Ende des ersten geraden Abschnitts 17a verbunden ist, sich schräg nach oben erstreckt und zu der flachen Oberfläche 31 offen ist. Das Einlasselement 30 ist ein einzelnes Element, das durch Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
In dem Fall eines in 7 gezeigten Einlasselements 35 ist die Austrittsöffnung 28 des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 des Einlasselements 35 zu der oberen Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welcher aus einer einzelnen flachen Oberfläche 36 gebildet ist. Die flache Oberfläche 36 des Einsatzabschnitts 24 des Einlasselements 35, wo sich die Austrittsöffnung 28 befindet, ist eine horizontale Oberfläche, und die erste gerade Linie L1 orthogonal zu der flachen Oberfläche 36 befindet sich auf der Ebene, welche die Luftdurchgangsrichtung senkrecht schneidet. Kühlmittel strömt durch die Austrittsöffnung 28 zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin (nach oben bei der vorliegenden Modifikation). Auch erstreckt sich die erste gerade Linie L1, welche orthogonal zu der flachen Oberfläche 36 des Einlasselements 35 ist, wo sich die Austrittsöffnung 28 befindet, und die durch die Mitte der Austrittsöffnung 28 durchgeht, in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Bei der vorliegenden Modifikation ist die erste gerade Linie L1 parallel zu einer zweiten geraden Linie L2, welche durch die Mitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in Bezug auf die Links-Rechts-Richtung durchgeht und sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erstreckt. Der Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 35 ist aus einem horizontalen ersten geraden Abschnitt 17a gebildet, welcher sich von der rechten Seitenoberfläche des Einlasselements 35 nach links erstreckt und das Innere des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 erreicht, und einem sich neigenden zweiten geraden Abschnitt 17d, welcher mit dem linken Ende des ersten geraden Abschnitts 17a verbunden ist, sich schräg nach oben erstreckt und zu der flachen Oberfläche 36 offen ist. Der zweite gerade Abschnitt 17d ist derart geneigt, dass sich der zweite gerade Abschnitt 17d der Längsmitte X des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 und der Seite der Wärmeaustauschrohre 5 (die linke Seite) annähert, während er sich von der Seite der Eintrittsöffnung 27 zu der Seite der Austrittsöffnung 28 hin erstreckt. Bemerkenswerterweise stört bzw. beeinträchtigt der Einsatzabschnitt 24 nicht die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, und ein Spalt 29 ist zwischen dem Einsatzabschnitt 24 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 vorhanden. Das Einlasselement 35 ist ein einzelnes Element, das durch Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
In dem Fall eines in 8 gezeigten Einlasselements 70 ist ein vertikaler Hilfs- bzw. Nebenkühlmitteleintrittsdurchgang 71 in dem Einsatzabschnitt 24 ausgebildet. Ein Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 71 ist zu der Bodenoberfläche des zweiten geraden Abschnitts 17b des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 offen, und das andere Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 71 ist zu einer horizontalen unteren Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welche Oberfläche zu der Seite gegenüberliegend der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin gewandt ist. Die Strömungsdurchgang-Querschnittsfläche des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 71 ist über die gesamte Länge konstant und ist kleiner als jene des zweiten geraden Abschnitts 17b des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17. Die Größe der unteren Endöffnung des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 71 ist kleiner als diejenige der Austrittsöffnung 28. Das Einlasselement 70 ist ein einzelnes Element, das durch Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
Die verbleibende Struktur des Einlasselements 70 ist die gleiche wie das in 4 gezeigte Einlasselement 16.
Bei einem Kondensator 1 mit dem Einlasselement 70 strömt das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 70 strömt, nach oben von der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 70, und zur gleichen Zeit strömt das Kühlmittel zu einem Bereich innerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12, der sich unterhalb des Einlasselements 70 befindet, durch den Hilfskühlmitteleintrittsdurchgang 71 heraus. Sogar in dem Fall, wo aufgrund der Spezifikationen des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 und der Wärmeaustauschrohre 5, das Kühlmittel, das von der Austrittsöffnung 28 des Einsatzabschnitts 24 des Einlasselements 70 in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 geströmt ist, Schwierigkeiten beim Strömen in den Bereich unterhalb des Einlasselements 70 durch den Spalt 29 zwischen dem Einsatzabschnitt 24 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 ausgesetzt ist, kann das Kühlmittel folglich dazu gebracht werden, sich durch den gesamten Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in der Längsrichtung auszubreiten, wodurch das Kühlmittel in sämtliche der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 strömt, die mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 verbunden sind, während es gleichmäßig unter den Wärmeaustauschrohren 5 geteilt wird.
In dem Fall eines in 9 gezeigten Einlasselements 75 ist ein vertikaler Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 76 in dem Einsatzabschnitt 24 ausgebildet. Ein Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 76 ist zu der Bodenoberfläche eines Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten geraden Abschnitt 17a und dem zweiten geraden Abschnitt 17c des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 offen, und das andere Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 76 ist zu einer horizontalen unteren Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welche Oberfläche zu der Seite gegenüberliegend der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin gewandt ist. Die Strömungsdurchgang-Querschnittsfläche des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 76 ist über die gesamte Länge konstant und ist kleiner als diejenige des zweiten geraden Abschnitts 17c des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17. Die Größe der unteren Endöffnung des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 76 ist kleiner als diejenige der Austrittsöffnung 28. Das Einlasselement 75 ist ein einzelnes Element, das durch Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
Die verbleibende Struktur des Einlasselements 75 ist die gleiche wie das in 6 gezeigte Einlasselement 30.
In dem Fall eines in 10 gezeigten Einlasselements 80 ist ein vertikaler Hilfskühlmitteleintrittsdurchgang 81 in dem Einsatzabschnitt 24 ausgebildet. Ein Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 81 ist zu der Bodenoberfläche eines Längszwischenabschnitts des zweiten geraden Abschnitts 17d des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 offen, und das andere Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 81 ist zu einer horizontalen unteren Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welche Oberfläche zu der Seite gegenüberliegend der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin gewandt ist. Die Strömungsdurchgang-Querschnittsfläche des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 81 ist über die gesamte Länge konstant und ist kleiner als diejenige des zweiten geraden Abschnitts 17d des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17. Die Größe der unteren Endöffnung des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 81 ist kleiner als diejenige der Austrittsöffnung 28. Das Einlasselement 80 ist ein einzelnes Element, das durch Schneiden eines blanken Aluminiummaterials ausgebildet wird.
Die verbleibende Struktur des Einlasselements 80 ist die gleiche wie das in 7 gezeigte Einlasselement 35.
Bei einem Kondensator 1 mit dem in 9 gezeigten Einlasselement 75, oder auch dem in 10 gezeigten Einlasselement 80, strömt das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 75 oder 80 strömt, nach oben von der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 75 oder 80, und zur gleichen Zeit strömt das Kühlmittel durch den Hilfskühlmitteleintrittsdurchgang 76 oder 81 zu einem Bereich innerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 heraus, der sich unterhalb des Einlasselements 75 oder 80 befindet.
11 bis 13 zeigen eine zweite Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung. 11 zeigt besonders die Gesamtstruktur der zweiten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung. 12 zeigt schematisch den Kondensator von 11. In 12 sind die einzelnen Wärmeaustauschrohre 5 nicht dargestellt, und die Wellrippen und die Seitenplatten sind auch nicht dargestellt. 13 zeigt einen Hauptabschnitt des Kondensators von 11.
In 11 bis 13 ist ein Einlasselement 41, das aus Aluminium ausgebildet ist, an einen Abschnitt des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 des rechten Sammelbehälters 6 von einem Kondensator 40 gelötet, wobei der Abschnitt von der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 zu dem oberen Ende davon versetzt ist. Das Einlasselement 41 weist einen Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 auf, welcher an gegenüberliegenden Enden offen ist und durch welchen ein Kühlmittel in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 strömt. Das Einlasselement 41 wird durch Invertieren bzw. Umkehren des Einlasselements 16 erhalten, das bei dem Kondensator 1 der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform verwendet wird. Das Einlasselement 41 wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in einem Zustand gelötet, in welchem der Einsatzabschnitt 24 in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 durch die Öffnung 23 eingeführt ist, die in dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 an einer Position ausgebildet ist, die zu dem oberen Ende von der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin versetzt ist, und der Enger-Kontakt-Abschnitt 25 wird mit einem Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in engen Kontakt gebracht, wobei sich der Abschnitt um die Öffnung 23 herum erstreckt. Der Einsatzabschnitt 24 stört bzw. behindert nicht die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, und ein Spalt 29 ist zwischen dem Einsatzabschnitt 24 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 vorhanden.
Die Verbindungselemente 21 und 22, die aus Aluminium ausgebildet sind und an den linken Sammelbehälter 7 beziehungsweise die Flüssigkeitsaufnahme 4 gelötet sind, schaffen die Verbindung zwischen einem unteren Abschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers 13 und einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4, und die Verbindung zwischen einem oberen Abschnitt des Innenraums des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 und einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4. Als eine Folge strömt Kühlmittel, das aus dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 heraus strömt, durch die Flüssigkeitsaufnahme 4 in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14.
Die verbleibende Struktur ist die gleiche wie der Kondensator der ersten Ausführungsform.
14 zeigt eine Modifikation des Einlasselements, das bei dem in 11 und 12 gezeigten Kondensator 40 verwendet wird.
Ein in 14 gezeigtes Einlasselement 85 wird durch Invertieren des in 8 gezeigten Einlasselements 70 erhalten, und ein vertikaler Hilfskühlmitteleintrittsdurchgang 86 ist in dem Einsatzabschnitt 24 ausgebildet. Ein Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 86 ist zu der oberen Oberfläche des zweiten geraden Abschnitts 17b des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17 offen, und das andere Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 86 ist zu einer oberen Oberfläche des Einsatzabschnitts 24 offen, welche Oberfläche zu der Seite gegenüberliegend der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin gewandt ist. Die Strömungsdurchgang-Querschnittsfläche des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 86 ist über die gesamte Länge konstant und ist kleiner als diejenige des zweiten geraden Abschnitts 17b des Kühlmitteleintrittsdurchgangs 17. Die Größe der oberen Endöffnung des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs 86 ist kleiner als diejenige der Austrittsöffnung 28.
Bemerkenswerterweise können bei dem Kondensator 40 der zweiten Ausführungsform die in 6, 7, 9 und 10 gezeigten Einlasselemente 30, 35, 75 und 80 in einem invertierten Zustand (umgedreht) verwendet werden.
15 und 16 zeigen eine dritte Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung. 15 zeigt besonders die Gesamtstruktur der dritten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung, und 16 zeigt schematisch den Kondensator von 15. In 16 sind die einzelnen Wärmeaustauschrohre nicht dargestellt, und die Wellrippen und die Seitenplatten sind auch nicht dargestellt.
In 15 und 16 umfasst der Kondensationsabschnitt 2 eines Kondensators 50 zumindest einen Wärmeaustauschpfad (bei der vorliegenden Ausführungsform drei Wärmeaustauschpfade P1, P2 und P3), ausgebildet durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren 5, die in der vertikalen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Auch umfasst der Unterkühlungsabschnitt 3 des Kondensators 50 zumindest einen Wärmeaustauschpfad (bei der vorliegenden Ausführungsform ein Wärmeaustauschpfad P4), der durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren 5 ausgebildet ist, die in der vertikalen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Strömungsrichtung von Kühlmittel ist die gleiche unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5, welche jeden Wärmeaustauschpfad P1, P2, P3 oder P4 ausbilden. Die Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen bestimmten Wärmeaustauschpfad ausbilden, ist entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen anderen Wärmeaustauschpfad ausbilden, angrenzend an den bestimmten Wärmeaustauschpfad. Die drei Wärmeaustauschpfade P1, P2 und P3 des Kondensationsabschnitts 2 werden als die ersten bis dritten Wärmeaustauschpfade bezeichnet werden, und der Wärmeaustauschpfad P4 des Unterkühlungsabschnitts 3 wird als der vierte Wärmeaustauschpfad bezeichnet werden.
Der Innenraum des rechten Sammelbehälters 6 ist in drei Teilabschnitte geteilt bzw. unterteilt, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, durch ein erstes Trennelement 51, das aus Aluminium ausgebildet ist und zwischen dem dritten Wärmeaustauschpfad P3 und dem vierten Wärmeaustauschpfad P4 vorgesehen ist, und ein zweites Trennelement 52, das aus Aluminium ausgebildet ist und zwischen dem ersten Wärmeaustauschpfad P1 und dem zweiten Wärmeaustauschpfad P2 vorgesehen ist. Der Innenraum des linken Sammelbehälters 7 ist in drei Teilabschnitte unterteilt, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, durch ein drittes Trennelement 53, das aus Aluminium ausgebildet ist und zwischen dem dritten Wärmeaustauschpfad P3 und dem vierten Wärmeaustauschpfad P4 vorgesehen ist; d.h. an der gleichen Höhe wie das erste Trennelement 51 vorgesehen, und ein viertes Trennelement 54, das aus Aluminium ausgebildet ist und zwischen dem zweiten Wärmeaustauschpfad P2 und dem dritten Wärmeaustauschpfad P3 vorgesehen ist. Ein Abschnitt des Kondensators 50, der sich oberhalb der ersten und dritten Trennelemente 51 und 53 befindet, dient als der Kondensationsabschnitt 2, und ein Abschnitt des Kondensators 50, der sich unterhalb der zwei Trennelemente 51 und 53 befindet, dient als der Unterkühlungsabschnitt 3. Da die drei ersten Wärmeaustauschpfade P1, P2 und P3 in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen sind, dient der Teilabschnitt des rechten Sammelbehälters 6, der sich oberhalb des zweiten Trennelements 52 befindet, als der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12, und der Teilabschnitt des linken Sammelbehälters 7, der sich oberhalb des vierten Trennelements 54 befindet, dient als ein erster Zwischensammler 55, der Teilabschnitt des rechten Sammelbehälters 6, der sich zwischen dem ersten Trennelement 51 und dem zweiten Trennelement 52 befindet, dient als ein zweiter Zwischensammler 56, und der Teilabschnitt des linken Sammelbehälters 7, der sich zwischen dem dritten Trennelement 53 und dem vierten Trennelement 54 befindet, dient als der Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13. Da der einzelne vierte Wärmeaustauschpfad P4 in dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen ist, dient der Teilabschnitt des linken Sammelbehälters 7, der sich unterhalb des dritten Trennelements 53 befindet, als der Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14, und der Teilabschnitt des rechten Sammelbehälters 6, der sich unterhalb des ersten Trennelements 51 befindet, dient als der Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15.
Das Aluminium-Einlasselement 16, das bei dem Kondensator 1 der ersten Ausführungsform verwendet wird, wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gelötet, um sich an einer Position zu befinden, die von seiner Längsmitte zu einem Ende (unteres Ende bei der vorliegenden Ausführungsform) davon hin versetzt ist. Das Einlasselement 16 wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in einem Zustand gelötet, in welchem der Einsatzabschnitt 24 in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 durch die Öffnung 23 eingeführt ist, die in dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 an einer Position ausgebildet ist, die von der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 zu dem oberen Ende davon hin versetzt ist, und der Enger-Kontakt-Abschnitt 25 wird in engen Kontakt mit einem Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gebracht, wobei sich der Abschnitt um die Öffnung 23 herum erstreckt.
Die verbleibende Struktur ist die gleiche wie der Kondensator der ersten Ausführungsform. Bemerkenswerterweise können bei dieser Ausführungsform die in 6 bis 10 gezeigten Einlasselemente 30, 35, 70, 75 und 80 verwendet werden.
Der Kondensator 50 bildet gemeinsam mit einem Kompressor, einem Expansionsventil (Druckminderer) und einem Evaporator bzw. Verdampfer einen Kältekreislauf; und der Kältekreislauf wird an einem Fahrzeug als eine Autoklimaanlage montiert.
Bei dem Kondensator 50 mit der oben beschriebenen Struktur strömt ein Gasphasen-Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das durch den Kompressor komprimiert ist, durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in einen unteren Abschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Zu dem Zeitpunkt strömt das Kühlmittel aus der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 16 nach oben heraus (zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin). Deshalb strömt ein Großteil des Kühlmittels zu einem oberen Endabschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12, und das verbleibende Kühlmittel strömt zu einem Bereich unterhalb des Einlasselements 16, durch den Spalt 29 zwischen dem Einsatzabschnitt 24 des Einlasselements 16 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in den Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 geströmt ist, breitet sich folglich zu dem gesamten Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 aus, und strömt in sämtliche der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, der mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 verbunden ist, während es gleichmäßig unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5 geteilt ist. Das Kühlmittel, das in die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 geströmt ist, strömt nach links innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 und strömt in den ersten Zwischensammler 55. Nachfolgend strömt das Kühlmittel nach rechts innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 und strömt in den zweiten Zwischensammler 56. Nachfolgend strömt das Kühlmittel nach links innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des dritten Wärmeaustauschpfads P3 und strömt in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13. Das Kühlmittel, das in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 geströmt ist, strömt durch das Verbindungselement 21 in die Flüssigkeitsaufnahme 4.
Das Kühlmittel, das in die Flüssigkeitsaufnahme 4 geströmt ist, ist in einer Gas-Flüssigkeit-Mischphase, und ein Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase, welches ein Teil des Gas-Flüssigkeit-Mischphasenkühlmittels ist, sammelt sich aufgrund der Gravitationskraft in einem unteren Abschnitt des Innenraums der Flüssigkeitsaufnahme 4, und tritt durch das Verbindungselement 22 in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 ein. Das Kühlmittel, das in den Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 eingetreten ist, tritt in die Wärmeaustauschrohre 5 des vierten Wärmeaustauschpfads P4 ein und wird unterkühlt, während es innerhalb der Strömungskanäle der Wärmeaustauschrohre 5 des vierten Wärmeaustauschpfads P4 nach rechts strömt. Nachfolgend tritt das unterkühlte Kühlmittel in den Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 ein und strömt durch den Kühlmittelauslass 18 und den Kühlmittelaustrittsdurchgang 19a des Auslasselements 19 heraus. Das Kühlmittel wird dann durch das Expansionsventil dem Verdampfer zugeführt.
Bei den oben beschriebenen Kondensatoren 1, 40 und 50 der ersten bis dritten Ausführungsformen ist der Unterkühlungsabschnitt 3 unterhalb des Kondensationsabschnitts 2 vorgesehen. Das Layout des Kondensationsabschnitts 2 und des Unterkühlungsabschnitts 3 ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Unterkühlungsabschnitt kann oberhalb des Kondensationsabschnitts vorgesehen sein. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf einen Kondensator angewandt werden, welcher einen Kondensationsabschnitt aufweist; einen Unterkühlungsabschnitt, der oberhalb des Kondensationsabschnitts vorgesehen ist; und eine Flüssigkeitsaufnahme, die zwischen dem Kondensationsabschnitt und dem Unterkühlungsabschnitt vorgesehen ist, wobei Kühlmittel, das aus dem Kondensationsabschnitt heraus strömt, durch die Flüssigkeitsaufnahme in den Unterkühlungsabschnitt strömt; wobei die Flüssigkeitsaufnahme einen Kühlmitteleinlass aufweist, durch welchen Kühlmittel von dem Kondensationsabschnitt in die Flüssigkeitsaufnahme strömt, und einen Kühlmittelauslass, welcher sich oberhalb des Kühlmitteleinlasses befindet und durch welchen Kühlmittel aus der Flüssigkeitsaufnahme heraus in den Unterkühlungsabschnitt strömt; wobei ein Trennelement in der Flüssigkeitsaufnahme an einer vertikalen Position zwischen dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass vorgesehen ist, um den Innenraum der Flüssigkeitsaufnahme in obere und untere Räume zu unterteilen; d.h. ein erster Raum, der sich unterhalb des Trennelements befindet und mit dem Kühlmitteleinlass in Verbindung steht, und ein zweiter Raum, der sich oberhalb des Trennelements befindet und mit dem Kühlmittelauslass in Verbindung steht; und wobei ein Ansaugrohr zum Schaffen einer Verbindung zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Raum in der Flüssigkeitsaufnahme angeordnet ist.
17 und 18 zeigen eine vierte Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung. 17 zeigt besonders die Gesamtstruktur der vierten Ausführungsform des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung, und 18 zeigt schematisch den Kondensator von 17. In 18 werden die einzelnen Wärmeaustauschrohre nicht dargestellt, und die Wellrippen und die Seitenplatten werden auch nicht dargestellt.
In 17 und 18 umfasst ein Kondensator 60 einen Kondensationsabschnitt 2; einen Unterkühlungsabschnitt 3, der unterhalb des Kondensationsabschnitts 2 vorgesehen ist; und einen Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 61, welcher zwischen dem Kondensationsabschnitt 2 und dem Unterkühlungsabschnitt 3 derart vorgesehen ist, dass seine Längsrichtung mit der vertikalen Richtung übereinstimmt, und welcher eine Gas-Flüssigkeit-Trennungsfunktion aufweist.
Jeder des Kondensationsabschnitts 2 und des Unterkühlungsabschnitts 3 des Kondensators 60 umfasst zumindest einen Wärmeaustauschpfad (bei der vorliegenden Ausführungsform ein Wärmeaustauschpfad P1, P2), der durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren 5 ausgebildet ist, die aufeinanderfolgend in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Der Wärmeaustauschpfad P1, der in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist, dient als ein Kühlmittelkondensationspfad. Der Wärmeaustauschpfad P2, der in dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen ist, dient als ein Kühlmittelunterkühlungspfad. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist die gleiche unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5, welche die entsprechenden Wärmeaustauschpfade P1, P2 ausbilden. Die Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen bestimmten Wärmeaustauschpfad ausbilden, ist entgegengesetzt der Strömungsrichtung von Kühlmittel in den Wärmeaustauschrohren 5, welche einen anderen Wärmeaustauschpfad angrenzend zu dem bestimmten Wärmeaustauschpfad ausbilden. Der Wärmeaustauschpfad P1 des Kondensationsabschnitts 2 wird als der erste Wärmeaustauschpfad P1 bezeichnet werden, und der Wärmeaustauschpfad P2 des Unterkühlungsabschnitts 3 wird als der zweite Wärmeaustauschpfad P2 bezeichnet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform, da der einzelne erste Wärmeaustauschpfad P1 in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen ist, dient der erste Wärmeaustauschpfad P1 als ein Wärmeaustauschpfad, der sich am weitesten stromaufwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung in dem Kondensationsabschnitt 2 befindet, und dient auch als ein Wärmeaustauschpfad, der sich am weitesten stromabwärts in der Kühlmittelströmungsrichtung in dem Kondensationsabschnitt 2 befindet.
Ein erster Sammelbehälter 62 ist an der rechten Endseite des Kondensators 60 angeordnet, und die rechten Enden von sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5, welche die ersten und zweiten Wärmeaustauschpfade P1 und P2 ausbilden, sind mit dem ersten Sammelbehälter 62 verbunden. Der Innenraum des ersten Sammelbehälters 62 ist in obere und untere Teilabschnitte durch ein Trennelement 63 unterteilt, welches aus Aluminium ausgebildet ist und an einer vertikalen Position zwischen dem ersten Wärmeaustauschpfad P1 und dem zweiten Wärmeaustauschpfad P2 vorgesehen ist. Ein Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 ist in dem Teilabschnitt des ersten Sammelbehälters 62 vorgesehen, der sich oberhalb des Trennelements 63 befindet, und das stromaufwärtige Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des ersten Wärmeaustauschpfads P1 des Kondensationsabschnitts 2 steht mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 in Verbindung. Ein Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 ist in dem Teilabschnitt des ersten Sammelbehälters 62 vorgesehen, der sich unterhalb des Trennelements 63 befindet, und das stromabwärtige Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 des Unterkühlungsabschnitts 3 steht mit dem Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 in Verbindung.
Ein zweiter Sammelbehälter 64 und ein dritter Sammelbehälter 65 sind separat an der linken Endseite des Kondensators 60 vorgesehen, derart dass sich der dritte Sammelbehälter 65 an der Außenseite in der Links-Rechts-Richtung befindet. Die linken Enden sämtlicher der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, die in dem Kondensationsabschnitt 2 vorgesehen sind, sind mit dem zweiten Sammelbehälter 64 mittels Löten verbunden. Die linken Enden sämtlicher der Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2, die in dem Unterkühlungsabschnitt 3 vorgesehen sind, sind mit dem zweiten Sammelbehälter 64 mittels Löten verbunden. Das obere Ende des dritten Sammelbehälters 65 befindet sich oberhalb des unteren Endes des zweiten Sammelbehälters 64; befindet sich bei der vorliegenden Ausführungsform an ungefähr der gleichen vertikalen Position wie das obere Ende des zweiten Sammelbehälters 64. Auch befindet sich das untere Ende des dritten Sammelbehälters 65 unterhalb des unteren Endes des zweiten Sammelbehälters 64. Die Wärmeaustauschrohre 5, die den zweiten Wärmeaustauschpfad P2 ausbilden, sind an einen Abschnitt des dritten Sammelbehälters 65 gelötet, der sich unterhalb des zweiten Sammelbehälters 64 befindet. Der dritte Sammelbehälter 65 dient auch als der Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 61, welcher die Funktion des Flüssigkeitsreservoirabschnitts aufweist, welcher Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase zurückhält, das als eine Folge von Kondensation an dem Kondensationsabschnitt 2 produziert wird, und das Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase an den Unterkühlungsabschnitt 3 zuführt.
Ein Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 ist in der Gesamtheit des zweiten Sammelbehälters 64 vorgesehen, und das stromabwärtige Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des ersten Wärmeaustauschpfads P1 des Kondensationsabschnitts 2 steht mit dem Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 in Verbindung. Ein Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 ist in einem Abschnitt des dritten Sammelbehälters 65 vorgesehen, der sich unterhalb des unteren Endes des zweiten Sammelbehälters 64 befindet, und das stromaufwärtige Ende (in der Kühlmittelströmungsrichtung) des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 des Unterkühlungsabschnitts 3 steht mit dem Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 in Verbindung. Ein unterer Endabschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Auslasssammlers 13 des zweiten Sammelbehälters 64 steht durch ein Verbindungselement 66 mit einem Abschnitt des Innenraums des dritten Sammelbehälters 65 in Verbindung, welcher Abschnitt sich oberhalb des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 befindet. Bemerkenswerterweise steht der Abschnitt des Innenraums des dritten Sammelbehälters 65, welcher Abschnitt sich oberhalb des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 befindet, mit dem Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammler 14 innerhalb des dritten Sammelbehälters 65 in Verbindung.
Das Aluminium-Einlasselement 16, das bei dem Kondensator 1 der ersten Ausführungsform verwendet wird, wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gelötet, um sich an einer Position zu befinden, die von seiner Längsmitte zu einem Ende (unteres Ende bei der vorliegenden Ausführungsform) davon hin versetzt ist. Das Einlasselement 16 wird an die äußere Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 in einem Zustand gelötet, in welchem der Einsatzabschnitt 24 in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 durch die Öffnung 23 eingeführt ist, die in dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 an einer Position ausgebildet ist, die von der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 zu dem unteren Ende hin versetzt ist, und der Enger-Kontakt-Abschnitt 25 wird in engen Kontakt mit einem Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 gebracht, wobei sich der Abschnitt um die Öffnung 23 herum erstreckt.
Die verbleibende Struktur ist die gleiche wie der Kondensator der ersten Ausführungsform. Bemerkenswerterweise können bei dieser Ausführungsform die in 6 bis 10 gezeigten Einlasselemente 30, 35, 70, 75 und 80 verwendet werden.
Der Kondensator 60 bildet gemeinsam mit einem Kompressor, einem Expansionsventil (Druckminderer) und einem Evaporator bzw. Verdampfer einen Kältekreislauf; und der Kältekreislauf wird an einem Fahrzeug als eine Autoklimaanlage montiert.
Bei dem Kondensator 60 mit der oben beschriebenen Struktur strömt ein Gasphasen-Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das durch den Kompressor komprimiert ist, durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in einen unteren Abschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Zu dem Zeitpunkt strömt das Kühlmittel aus der Austrittsöffnung 28 des Einlasselements 16 nach oben heraus (zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 hin). Deshalb strömt ein Großteil des Kühlmittels zu einem oberen Endabschnitt des Innenraums des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12, und das verbleibende Kühlmittel strömt zu einem Bereich unterhalb des Einlasselements 16, durch den Spalt 29 zwischen dem Einsatzabschnitt 24 des Einlasselements 16 und der Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12. Das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteleintrittsdurchgang 17 des Einlasselements 16 in den Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 geströmt ist, breitet sich folglich zu dem gesamten Innenraum des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers 12 aus, und strömt in sämtliche der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1, der mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler 12 verbunden ist, während es gleichmäßig unter sämtlichen der Wärmeaustauschrohre 5 geteilt ist. Das Kühlmittel, das in die Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 geströmt ist, strömt nach links innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des ersten Wärmeaustauschpfads P1 und strömt in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 des zweiten Sammelbehälters 64. Das Kühlmittel, das in den Kondensationsabschnitt-Auslasssammler 13 des zweiten Sammelbehälters 64 geströmt ist, strömt durch das Verbindungselement 66 und strömt in den Abschnitt des Innenraums des dritten Sammelbehälters 65, der sich oberhalb des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 befindet.
Das Kühlmittel, das in den Abschnitt des Innenraums des dritten Sammelbehälters 65 geströmt ist, der sich oberhalb des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 befindet, ist in einer Gas-Flüssigkeit-Mischphase, und ein Kühlmittel mit vorwiegend flüssiger Phase, welches ein Teil des Gas-Flüssigkeit-Mischphasenkühlmittels ist, sammelt sich innerhalb des Unterkühlungsabschnitt-Einlasssammlers 14 des dritten Sammelbehälters 65, und tritt in die Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 ein. Das Kühlmittel, das in die Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 eingetreten ist, wird unterkühlt während es innerhalb der Wärmeaustauschrohre 5 des zweiten Wärmeaustauschpfads P2 nach rechts strömt. Nachfolgend tritt das unterkühlte Kühlmittel in den Unterkühlungsabschnitt-Auslasssammler 15 des ersten Sammelbehälters 62 ein, und strömt durch den Kühlmittelauslass 18 und den Kühlmittelaustrittsdurchgang 19a des Auslasselements 19 heraus. Das Kühlmittel wird dann durch das Expansionsventil an den Verdampfer gespeist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-353936 [0006]
JP 2015-92120 [0008]

Claims

Kondensator, mit: einem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler, der derart angeordnet ist, dass seine Längsrichtung mit einer vertikalen Richtung übereinstimmt; einem Wärmeaustauschpfad, der durch eine Vielzahl an Wärmeaustauschrohren ausgebildet ist, die derart parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung mit einer Links-Rechts-Richtung übereinstimmt und sie in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet sind, wobei jedes von Wärmeaustauschrohren an einem Längsende davon mit dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler verbunden ist; und einem Einlasselement, das an den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler gefügt ist, wobei das Einlasselement einen Kühlmitteleintrittsdurchgang aufweist, welcher an gegenüberliegenden Enden davon offen ist und durch welchen Kühlmittel zu einem Bereich innerhalb des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers strömt, wobei der Bereich von einer Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers zu einem Ende des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin versetzt ist, einer Öffnung an einem Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs des Einlasselements, die als eine Eintrittsöffnung dient, in welche das Kühlmittel von der Außenseite strömt, und einer Öffnung an dem anderen Ende des Kühlmitteleintrittsdurchgangs, die als eine Austrittsöffnung dient, von welcher das Kühlmittel zu dem Kondensationsabschnitt-Einlasssammler herausströmt, wobei der Kondensationsabschnitt-Einlasssammler eine Öffnung aufweist, die in einer Umfangswand des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers an einer Position ausgebildet ist, die von der Längsmitte zu dem einen Ende des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin versetzt ist; das Einlasselement einen Einsatzabschnitt aufweist, welcher in den Kondensationsabschnitt-Einlasssammler durch die Öffnung eingeführt ist; die Austrittsöffnung des Kühlmitteleintrittsdurchgangs zu einer Oberfläche des Einsatzabschnitts offen ist; und die Austrittsöffnung des Kühlmitteleintrittsdurchgangs derart ausgerichtet ist, dass das Kühlmittel zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin strömt.
Kondensator nach Anspruch 1, wobei sich die Austrittsöffnung des Einlasselements an einer einzelnen flachen Oberfläche des Einsatzabschnitts befindet, und sich eine gerade Linie orthogonal zu der flachen Oberfläche in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers erstreckt.
Kondensator nach Anspruch 2, wobei sich die gerade Linie orthogonal zu der einzelnen flachen Oberfläche, wo sich die Austrittsöffnung des Einlasselements befindet, auf einer Ebene befindet, die senkrecht eine Luftdurchgangsrichtung schneidet.
Kondensator nach Anspruch 3, wobei der Kühlmitteleintrittsdurchgang des Einlasselements einen geraden Abschnitt aufweist, der sich an einer Seite zu der Austrittsöffnung hin befindet und eine vorbestimmte Länge aufweist, und der gerade Abschnitt derart geneigt ist, dass sich der gerade Abschnitt der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers und dem Wärmeaustauschrohr annähert, während er sich von einer Eintrittsöffnungsseite zu der Austrittsöffnungsseite hin erstreckt.
Kondensator nach Anspruch 1, wobei sich die Austrittsöffnung des Einsatzabschnitts an einer einzelnen flachen Oberfläche des Einsatzabschnitts befindet, eine gerade Linie, welche durch die Mitte der Austrittsöffnung durchgeht und orthogonal zu der flachen Oberfläche ist, derart geneigt ist, dass der Abstand einer Trennung von einer geraden Linie, welche durch die Mitte der Austrittsöffnung durchgeht und sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers erstreckt, mit dem Abstand der Trennung von der flachen Oberfläche zu der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin zunimmt, und die zwei geraden Linien einen vorbestimmten Winkel dazwischen ausbilden.
Kondensator nach Anspruch 5, wobei der Winkel, der ausgebildet ist zwischen der geraden Linie orthogonal zu der einzelnen flachen Oberfläche des Einsatzabschnitts, wo sich die Austrittsöffnung des Einlasselements befindet, und der sich in die Längsrichtung des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers erstreckenden geraden Linie, innerhalb eines Bereichs von 0° bis 45°, ausgenommen 0°, liegt.
Kondensator nach Anspruch 5, wobei sich die gerade Linie orthogonal zu der einzelnen flachen Oberfläche des Einsatzabschnitts, wo sich die Austrittsöffnung des Einlasselements befindet, auf einer Ebene befindet, die eine Luftdurchgangsrichtung senkrecht schneidet.
Kondensator nach Anspruch 1, wobei das Einlasselement einen Hilfskühlmitteleintrittsdurchgang aufweist, der in dem Einsatzabschnitt des Einlasselements ausgebildet ist, ein Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs zu einer Wandoberfläche des Kühlmitteleintrittsdurchgangs offen ist, das andere Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs zu einer Oberfläche des Einsatzabschnitts offen ist, welche zu einer Seite gegenüberliegend der Längsmitte des Kondensationsabschnitt-Einlasssammlers hin gewandt ist, und eine Öffnung an dem anderen Ende des Hilfskühlmitteleintrittsdurchgangs eine kleinere Größe als die Austrittsöffnung aufweist.