DE10297119B4

DE10297119B4 - Kondensator, Verdampfer und Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE10297119B4
Application number: DE10297119T
Authority: DE
Inventors: David M. Athens Berchowitz
Original assignee: Global Cooling BV
Current assignee: Global Cooling BV
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: WO2003016795A1; CN100464135C; HK1066264A1; CN1526060A; DE10297119T5

Abstract

Ein Kondensator, (10) der ein gasförmiges Kühlmittel kondensiert, indem er Wärme des gasförmigen Kühlmittels an einen vorher bestimmten säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil (19) einer externen Kühlvorrichtung abweist, mit folgendem:
einem Kondensierungsteil (11);
einem Einlassteil (12); und
einem Auslassteil (13);
besagter Kondensierungsteil (11) ist aus einer flachen Platte (11) gebildet, die so geformt ist, dass sie den gesamten Rand des besagten säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteiles (19) umgibt,
besagter Kondensierungsteil (11) weist des Weiteren eine Vielzahl an durchgehenden Bohrungen (11a) auf, die entlang seiner Umfangsrichtung gebildet und parallel zueinander angeordnet sind,
besagter Einlass- (12) und besagter Auslassteil (13) sind hohle Röhren und weisen je ein geschlossenes (12a, 13a) und ein offenes Ende (12b, 13b) auf,
besagter Einlassteil (12) ist mit einer Endseite (11b) des besagten Kondensierungsteiles (11) verbunden, die senkrecht zur Umfangsrichtung des besagten Kondensierungsteiles (11) steht,
besagter Einlassteil ist (12) mit all den besagten durchgehenden...

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung, genauer gesagt auf einen Kondensator, der die Wärme eines Kühlmittels zum Wärme absorbierenden Teil einer externen Kühlmaschine abweist und es verflüssigt, einen Verdampfer, der Wärme von einem zu kühlenden Objekt absorbiert und das Kühlmittel verdampft und eine Kühlvorrichtung, die den Kondensator und den Verdampfer beinhaltet.

Beschreibung des Stands der Technik

Vielerlei Arten von Kühlvorrichtungen werden dazu verwendet, Räume oder Objekte zu kühlen. Wie auch immer, bei manchen Anwendungen mag es schwierig sein, den Wärme absorbierenden Teil der Kühlvorrichtungen in der Nähe von solchen Räumen oder Objekten zu installieren. Bei einem Kühlschrank, der in einem Auto benutzt wird, gibt es Schwierigkeiten, den Wärme absorbierenden Teil direkt daran anzubringen, da der verfügbare Raum im Inneren des Autos limitiert ist. Außerdem muss auch das Erwärmen des Inneren des Autos durch die Ausstrahlung von Wärme durch die Kühlvorrichtung vermieden werden. Beim Kühlen der CPU eines Computers, bei dem viele miteinander verbundene Teile auf engen Räumen angeordnet werden, ist die Installation der Kühlvorrichtung in der Nähe der CPU noch schwieriger.

Um solche Schwierigkeiten beim Installieren von Kühlvorrichtungen zu beseitigen, wurde ein Kühlapparat, der die im Folgenden beschriebene Konfiguration hat und in 10 gezeigt ist, vorgeschlagen. Eine externe Kühlmaschine wird entfernt vom zu kühlenden Objekt 92 aufgestellt und ein Kühlmittel zirkuliert zwischen dem Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine und dem zu kühlenden Objekt 92. Das bedeutet, dass das Kühlmittel in dem Wärme abweisenden Teil 51, der an den Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine angebracht ist, gekühlt wird und dann durch eine Passage 55 in einen Wärme absorbierenden Teil 52, der im Kontakt mit dem zu kühlenden Objekt 92 zur Verfügung gestellt wird, eingeführt wird, wobei das Objekt 92 gekühlt wird. Das Kühlmittel, das an dem Wärme absorbierenden Teil 52 erwärmt wird, wird zurück zum Wärme abweisenden Teil 51 durch eine Passage 56 zirkuliert.

Bei dem oben beschriebenen Kühlapparat ist der Wärme abweisende Teil 51 mit dem Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine in einer Konfiguration thermal gekoppelt, bei der eine Kühlmittelröhre um den Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine gewunden oder gelegt ist. Der Wärme absorbierende Teil 52 ist mit dem Objekt 92 in der gleichen Konfiguration thermal gekoppelt.

Bei dem oben beschriebenen Kühlapparat muss von Natur aus entweder die Wärmetransferleistung zwischen dem Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine und dem Wärme abweisenden Teil 51 oder die zwischen dem zu kühlenden Objekt 92 und dem Wärme absorbierenden Teil 52 erhöht werden, um ihre Kühleffizienz zu verbessern.

Des Weiteren wird auch die Reduzierung der Größe des Kühlapparates benötigt. Bei der Anwendung des Kühlapparats für eine Computer-CPU oder Ähnliches, bei der die externe Kühlmaschine klein ist, da das zu kühlende Objekt 92 sehr klein ist und nur wenig Wärme erzeugt wird, müssen der am Wärme absorbierenden Teil 91 angebrachte Wärme abweisende Teil 51 und der Wärme absorbierende Teil 52, der am Objekt 92 befestigt ist, klein sein. Zusammenfassend ist sowohl die Größenreduzierung entweder vom Wärme abweisenden Teil 51 oder vom Wärme absorbierenden Teil 52 als auch die Steigerung ihrer Wärmetransferleistung wichtig.

Der Kühlapparat benötigt auch einfache und leichte Mittel, um den Wärme abweisenden Teil 51 am Wärme absorbierenden Teil 91 der externen Kühlmaschine zu befestigen oder ihn davon abzunehmen und um den Wärme absorbierenden Teil 52 am zu kühlenden Objekt 92 zu befestigen oder ihn davon abzunehmen, ohne dabei seine Wärmetransferleistung zu opfern.

Die US 5,038,854 beschreibt einen Wärmetauscher, der aus einer im Wesentlichen flächigen Form in eine zylinderähnliche Form gebogen werden kann. Innerhalb der flächigen Struktur sind parallele Röhren angeordnet, die zum Wärmeaustausch ausgebildet sind. An den zu den Rohren senkrechten Enden des Wärmetauschers sind hakenartige Umbiegungen vorgesehen, die zur Befestigung des Wärmetauschers ineinander gehakt werden können.

Die JP 611 90 289 offenbart einen Wärmetauscher für Tanks, der aus einer flexiblen Matte mit darin eingeformten longitudinalen Übergängen besteht, die zum Durchleiten eines Wärmetransportmediums ausgebildet sind. Mit Ösen, die an den Enden angebracht sind, und komplementären Schrauben sowie Schraubenmuttern kann der Wärmetauscher fest um einen Tank montiert werden. Die US 5,966,957 zeigt einen Wärmetauscher aus Metall, der eine Vielzahl von parallelen Bohrungen in einem im Wesentlichen quaderförmigen Körper aufweist, wobei ein Kühlmittel durch diese Bohrungen geleitet wird.

Folglich ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Kondensator und Verdampfer mit effizienter Wärmetransferleistung und einfacher Wartung zu erstellen und eine Kühlvorrichtung zu erstellen, die den kompakten Kondensator und Verdampfer beinhaltet.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Kondensator, der ein gasförmiges Kühlmittel durch das Abweisen der Wärme des Gases in einen vorher festgelegten säulenähnlich geformten Wärme absorbierenden Teil einer externen Kühlvorrichtung kondensiert, einen Kondensierungsteil, einen Einlassteil und einen Auslassteil auf. Der Kondensierungsteil ist so aus einer flachen Platte geformt, dass er den gesamten Rand des säulenähnlich geformten Wärme absorbierenden Teiles umgibt. Der Kondensierungsteil hat des Weiteren eine Vielzahl von durchgehenden Bohrungen, die entlang seiner Umfangsrichtung geformt sind und zueinander parallel angeordnet sind. Der Einlass- und Auslassteil, die hohle Röhren sind, haben ein geschlossenes beziehungsweise ein offenes Ende. Der Einlassteil ist mit einer Endseite des Kondensierungsteiles, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Kondensierungsteiles verläuft, verbunden. Der Einlassteil hat eine Verbindung mit all den durchgehenden Bohrungen. Der Auslassteil ist mit der anderen Endseite des Kondensierungsteiles, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Kondensierungsteiles verläuft, verbunden. Der Auslassteil hat eine Verbindung mit all den durchgehenden Bohrungen. Das offene Ende des Einlassteiles ist mit einer Einflusspassage des Kühlmittels verbunden. Das offene Ende des Auslassteils ist mit einer Ausflusspassage des Kühlmittels, deren Schnittfläche kleiner ist als die der Einflusspassage, verbunden. Der Kondensierungsteil ist in dem säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil eingefügt und darin fixiert.

Unter Endseiten des Kondensierungsteiles, die senkrecht zu seinem Umfang stehen, werden nicht nur diejenigen, die durch das Teilen seines ganzen Umfangs in zwei Halbkreise gebildet werden, sondern auch diejenigen, die durch das Schneiden des Kondensierungsteiles an einem Teil seines Umfangs gebildet werden, verstanden.

Indem man die oben beschriebene Konfiguration einsetzt, bietet die vorliegende Erfindung die im Folgenden genannten Funktionen und Effekte. Wenn nämlich die Temperatur eines Kühlmittels lediglich am Wärme abweisenden Teil reduziert wird, wird nicht mehr als die Menge an Wärme abgewiesen, die mit dem Multiplikator der Wärmekapazität des Kühlmittels mit der Temperaturdifferenz des Kühlmittels korrespondiert. Andererseits ermöglicht es die vorliegende Erfindung, eine größere Menge an Wärme abzuweisen, indem ein Kühlmitteldampf an dem Kondensierungsteil kondensiert wird, um einen hoch effektiven Wärmetransfer zu erreichen. Außerdem ist der Kondensierungsteil so konfiguriert, dass der gesamte Rand des säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteiles mit einer flachen Platte umgeben ist, wobei eine gewisse Anzahl an engen durchgehenden Bohrungen vorhanden ist. Folglich können der Wärme-Absorptionsteil und der an ihn angebrachte Wärme-Kondensierungsteil kleiner sein, während der Wärme-Transferbereich größer sein kann.

Des Weiteren kann das Anbringen und Abnehmen einfacher sein, da der Kondensierungsteil nur durch das Einfügen in den säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil befestigt wird, und das Montieren und die Durchführbarkeit der Wartung werden verbessert, ohne dabei seine Wärmetransferleistung zu beeinträchtigen.

Die Schnittfläche der Ausflusspassage des Kühlmittels ist geringer als die der Einflusspassage, weil eine kleinere Schnittfläche für die Ausflusspassage ausreicht, da das Volumen des Kühlmitteldampfes beim Kondensieren drastisch abnimmt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kondensator aus dem ersten Aspekt der Erfindung zusätzlich mit einer Klemme ausgestattet, die so geformt ist, dass sie den Kondensierungsteil umschließt, der in den säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil eingefügt ist und durch das Schließen der Klemme an ihm angebracht wird.

Beim Anwenden der oben beschriebenen Konfiguration, bietet die Erfindung die im Folgenden beschriebenen Funktionen und Effekte. Falls, wenn der Kondensierungsteil in den säulenartig geformten Wärme Absorptionsteil eingefügt wird, entweder der äußere Rand des Wärme absorbierenden Teiles oder der innere Umfang des Kondensierungsteiles nicht präzise gefertigt sind, berühren sie sich locker, was schlechtere Wärmetransferleistungen verursacht. Wie auch immer, in der vorliegenden Erfindung, bei der der äußere Umfang des Kondensierungsteiles an den Wärme-Absorptionsteil durch eine Klemme befestigt ist, berühren diese sich eng, was ein einfaches Anbringen und Abnehmen, ohne die Wärmetransferleistung zu beeinträchtigen, ermöglicht. Folglich verbessert die Erfindung die Möglichkeiten der Montage, Instandhaltung und Inspektion, ohne die Wärmeübertragsungseffizienz zu beeinträchtigen.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet entweder der Kondensierungsteil aus dem ersten Aspekt oder der aus dem zweiten Aspekt eine Vielzahl von hohlen Röhren, die parallel zueinander angeordnet sind.

In dieser Konfiguration können fast die gleichen Funktionen und Effekte wie die oben erwähnten zu einem geringeren Preis erreicht werden.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verdampfer, der ein flüssiges Kühlmittel verdampft, indem er Wärme von einer externen Wärmequelle absorbiert, einen Verdampfungsteil, einen Einlassteil und einen Auslassteil auf. Der Verdampfungsteil ist aus einer flachen Platte, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen, die zueinander parallel angeordnet sind, ausgestattet ist, geformt. Der Einlassteil und der Auslassteil, die hohle Röhren sind, haben ein geschlossenes bzw. ein offenes Ende. Der Einlassteil ist mit einem Endbereich des Verdampfungsteiles an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Einlassteil ist des Weiteren mit all den durchgehenden Bohrungen verbunden. Der Auslassteil ist mit dem anderen Endbereich des Verdampfungsteiles an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Auslassteil ist des Weiteren mit all den durchgehenden Bohrungen verbunden. Das offene Ende des Einlassteiles ist mit einer Kühlmitteleinflusspassage verbunden. Das offene Ende des Auslassteiles ist mit einer Kühlmittelausflusspassage verbunden, deren Schnittfläche größer ist als die der Einflusspassage. Der Verdampfungsteil ist an die externe Wärmequelle angebracht.

Die oben erwähnte Konfiguration der vorliegenden Erfindung bietet die im Folgenden genannten Effekte. Im Allgemeinen wird beim Erhöhen der Temperatur eines kalten, flüssigen Kühlmittels an einem Kühlungsteil nicht weniger als die Menge von Wärme absorbiert, die mit dem Multiplikator der Wärmekapazität des flüssigen Kühlmittels mit der Temperaturdifferenz des Kühlmittels korrespondiert. Andererseits kann bei der vorliegenden Erfindung, wenn das flüssige Kühlmittel an einem Verdampfer verdampft wird, eine Menge an Wärme, die der seiner Verdampfungswärme entspricht, absorbiert werden, wobei eine höhere Wärmetransferleistung erreicht wird. Des Weiteren kann die Größe des Verdampfers, der an die externe Wärmequelle angebracht ist, verringert werden, da der Wärme-Transferbereich des Verdampfers durch den Gebrauch einer flachen Platte, durch die eine Anzahl an durchgehenden, parallel zueinander angeordneten Bohrungen gemacht wurde, größer ist. Diese Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist für hoch integrierte, kleine Objekte wie CPUs für Computer besonders effektiv.

Des Weiteren kann der Verdampfer mithilfe von Schraubenmüttern oder Klemmen einfach an zu kühlende Objekte angebracht oder von zu kühlenden Objekten abgenommen werden, die Montage, die Wartung und die Inspektion des Verdampfers können verbessert werden, ohne dabei seine Wärmetransferleistung zu beeinträchtigen.

Des Weiteren ist bei dem Verdampfer aus der vorliegenden Erfindung die Schnittfläche der Kühlmittelausflusspassage größer als die der Einflusspassage, da das Volumen des Kühlmittels beim Verdampfen sehr stark zunimmt.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verdampfer, der ein flüssiges Kühlmittel verdampft, indem er Wärme aus der passierenden Luft absorbiert, einen Verdampfungsteil, einen Einlassteil, einen Auslassteil und eine Kühlrippe auf. Der Verdampfungsteil ist aus einer flachen Platte geformt, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen, die parallel zueinander angeordnet sind, ausgestattet ist. Der Verdampfungsteil ist gebogen, um einen Raum einzuschließen, der eine vorher festgelegte Höhe und Länge hat.

Die Kühlrippe ist in den Raum eingefügt, der die Richtung der durchgehenden Bohrungen kreuzt. Der Einlassteil und der Auslassteil, die hohle Röhren sind, haben ein geschlossenes bzw. ein offenes Ende. Der Einlassteil ist mit dem einen niedrigeren Endbereich des Verdampfungsteiles an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Einlassteil ist des Weiteren mit all den durchgehenden Bohrungen verbunden. Der Auslassteil ist mit dem anderen, höheren Endbereich des Verdampfungsteiles an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Auslassteil ist des Weiteren mit all den durchgehenden Bohrungen verbunden. Das offene Ende des Einlassteiles ist mit einer Kühlmitteleinflusspassage verbunden. Das offene Ende des Auslassteiles ist mit einer Kühlmittelausflusspassage verbunden, deren Schnittfläche größer ist als die der Einflusspassage.

Die oben erwähnte Konfiguration der vorliegenden Erfindung bietet die im Folgenden genannten Effekte. Der Wärmetransferbereich des Verdampfers kann vergrößert werden, indem eine flache Platte mit einer Anzahl an durchgehenden Bohrungen benutzt wird. Des Weiteren kann der Verdampfer mit einer langen Länge von kleiner Größe sein, wenn man ihn krümmt. Und ferner kenn der Wärmetransferbereich, durch den warme Luft strömt, vergrößert werden, indem man die Kühlrippe zwischen dem gekrümmten Verdunstungsteil installiert. Folglich kann der Verdampfer von kleiner Größe sein, während der Wärmetransferbereich, durch den die warme Luft und das Kühlmittel strömen, vergrößert werden kann.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Verdampfungsteil entweder aus ihrem vierten oder fünften Aspekt aus einer Vielzahl von hohlen Röhren, die parallel zueinander angeordnet sind, geformt.

Durch das Benutzen der oben erwähnten Konfiguration der vorliegenden Erfindung können dieselben Effekte wie vorher erwähnt zu niedrigeren Kosten erzielt werden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung zur Verfügung gestellt, die den Kondensator aus dem ersten, zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung und den Verdampfer aus dem vierten, fünften oder sechsten Aspekt der Erfindung enthält, wobei die Ausflusspassage des Kondensators mit der Einflusspassage des Verdampfers verbunden ist und die Einflusspassage des Kondensators mit der Ausflusspassage des Verdampfers verbunden ist.

Die oben erwähnte Konfiguration der vorliegenden Erfindung kann die Größe der Vorrichtung verringern, die Kühleffizienz erhöhen und die Durchführbarkeit der Montage, Instandhaltung und Inspektion verbessern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Seitenansicht des Kondensators gemäß vorliegender Erfindung.
2 ist eine schematische Frontansicht des Kondensators gemäß vorliegender Erfindung.
3 ist eine schematische vergrößerte Ansicht der Kühlvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung.
4 ist eine schematische vergrößerte Perspektivansicht der Einlass- und Auslassteile der Kühlvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung.
5 ist eine schematische Draufsicht des Verdampfers gemäß vorliegender Erfindung.
6 ist eine schematische Frontansicht des Verdampfers gemäß vorliegender Erfindung.
7 ist eine schematische Perspektivansicht des Verdampfers mit der dünnen Kühlrippe zwischen dem gekrümmten Verdampfungsteil.
8 ist eine schematische Anordnungsansicht von hohlen Röhren, die für den Kondensator oder den Verdampfer benutzt werden, gemäß vorliegender Erfindung.
9 ist eine schematische Ansicht einer Kühlmittelantriebspumpe gemäß vorliegender Erfindung.
10 ist eine schematische Ansicht eines konventionellen Kühlapparates.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen einen Kondensator 10, der ein verdampftes Kühlmittel kondensiert, indem er Wärme an einen zylindrischen Wärme Absorptionsteil 19 abweist, der eine externe Kühlvorrichtung aufweist. Der Kondensator 10 weist einen Kondensierungsteil 11, einen Einlassteil 12, einen Auslassteil 13 und eine Klemme 14 auf. Als Kühlmittel wird ein Material gewählt, das für Phasenänderungen vom gasförmigen zum flüssigen Zustand geeignet ist, zum Beispiel etwas wie Kohlendioxid. Abhängig von der Temperatur des Wärme-Absorptionsteiles 19 und Ähnlichem, werden ein geeigneter Kühlmitteldruck und ein geeigneter Einfülldruck gewählt. Der Kondensierungsteil 11 beinhaltet eine flache Aluminiumplatte, die so geformt ist, dass sie den äußeren Rand des zylindrischen Wärme-Absorptionsteiles 19 umgibt.
Wie in 3 gezeigt, wird die flache Platte 11 so bereitgestellt, dass eine Anzahl an durchgehenden Bohrungen 11a in der Richtung des Umfangs des Kondensierungsteiles 11 parallel zueinander angeordnet ist. Die flache Platte 11 ist an zwei Stellen ihres Umfangs in zwei Halbkreise geteilt; die Endflächen 11b und 11c, die senkrecht zum Umfang der flachen Platte 11 stehen. Während der Einlassteil 12 so mit der Endfläche 11b der flachen Platte 11 verbunden ist, dass er mit all den durchgehenden Bohrungen 11a verbunden ist, ist der Auslassteil 13 so mit der Endfläche 11c der flachen Platte 11 verbunden, dass er mit all den durchgehenden Bohrungen 11a verbunden ist.
Wie in 4 gezeigt, sind der Einlassteil 12 und der Auslassteil 13 aus hohlen Aluminiumröhren hergestellt, die geschlossene Enden 12a, 13a und offene Enden 12b, 13b haben. Die Schlitze 12c, 13c sind auf der Umfangsoberfläche des Einlassteiles 12 bzw. des Auslassteiles 13 geformt und mit den Endflächen 11b, 11c der flachen Platte 11 durch Löten oder Hartlöten verbunden. Während das offene Ende 12b des Einlassteiles 12 durch Löten oder Hartlöten mit einer Kühlmitteleinflusspassage 15, die aus Aluminiumröhren gebildet ist, verbunden ist, ist das offene Ende 13b des Auslassteiles 13 durch Löten mit einer Kühlmittelausflusspassage 16 verbunden. Die Querschnittsfläche der Ausflusspassage 16 ist kleiner als die der Einflusspassage 15.
Die Klemme 14 beinhaltet eine Isolation 14c und ein Band 14a. Die Isolation 14c ist so aus Polykarbonat-Thermokunststoffharz halbkreisförmig geformt, dass sie den äußeren Rand des Kondensierungsteiles 11 umgibt. Das Band 14a ist so aus rostfreiem Stahl zylindrisch geformt, dass es die äußere Oberfläche der Isolation 14c umgibt. Der Kondensierungsteil 11 ist in den zylindrischen Wärme-Absorptionsteil 19 eingefügt und auf solche Art und Weise daran fixiert, dass das Band 14a durch das Einfügen von Bolzen 17 in durchgehende Löcher, die an beiden Endteilen 14b des Bandes 14a gebildet sind, und das Verschrauben der Bolzen 17 mit Schraubenmüttern 18, befestigt wird.
Die Isolation 14c aus synthetischem Harz wird benutzt, da sie es ermöglicht zu verhindern, dass Wärme von der Luft aus der Umgebung an den Kondensierungsteil 11 übertragen wird, und sie es auch ermöglicht, die Elastizität des synthetischen Harzes zu benutzen, um einheitlichen radialen Druck zum Befestigen des Bandes 14a aufzubringen.
In einer anderen Ausführung kann der Kondensierungsteil 11 mit einer Umfangsgestalt geformt und an einer Stelle daran eingeschnitten sein, um zwei Endflächen zu bilden, und dann ist jede der beiden Endflächen mit dem Einlassteil 12 bzw. mit dem Auslassteil 13 verbunden.
5 und 6 zeigen einen Verdampfer 20, der einen Verdamfpungsteil 21, einen Einlassteil 22 und einen Auslassteil 23 beinhaltet und das Kühlmittel verdampft, indem Wärme aus einer externen Wärmequelle 29 absorbiert wird. Der Verdampfungsteil 21 beinhaltet eine flache Aluminiumplatte mit einer Anzahl an durchgehenden Bohrungen 21a, die parallel zueinander angeordnet sind. Der Einlassteil 22 und der Auslassteil 23 sind aus hohlen Aluminiumröhren geformt und haben geschlossene Enden 22a, 23a bzw. offene Enden 22b, 23b. Ein Endteil 21b des Verdampfungsteiles 21 ist mit der äußeren Oberfläche des Einlassteiles 22 durch Löten so verbunden, dass alle durchgehenden Bohrungen 21 damit verbunden sind. Der andere Endteil 21c des Verdampfungsteiles 21 ist so mit der äußeren Oberfläche des Auslassteiles 23 durch Löten verbunden, dass all die durchgehenden Bohrungen 21a damit verbunden sind.
Das offene Ende 22b des Einlassteiles 22 ist mit der Kühlmitteleinflusspassage 25 durch Löten verbunden und das offene Ende 23b des Auslassteiles 23 ist mit der Kühlmittelausflusspassage 26 durch Löten verbunden. Die Querschnittsfläche der Ausflusspassage 26 ist größer als die der Einflusspassage 25. Der Verdunstungsteil 21 ist in einen Kopfblock 24, der aus Aluminium gebildet ist, eingefügt und an die Oberseite der externen Wärmequelle 29 an seinen durchgehenden Bohrungen 24a angeschraubt.
Der Verdampfungsteil 21 und der Kopfblock 24 können integral als ein einstückiges Teil gebildet und zum Beispiel mittels einer Abdeckung anstelle des Kopfblockes 24 direkt an die Oberseite der externen Wärmequelle 29 angebracht werden.
7 zeigt einen Verdampfer 30, der ein flüssiges Kühlmittel verdampft, indem er Wärme aus durchgehender Luft absorbiert. Der Verdampfer 30 beinhaltet einen Verdampfungsteil 31, einen Einlassteil 32, einen Auslassteil 33 und Kühlrippen 34. Der Verdampfungsteil 31 ist aus einer flachen Aluminiumplatte mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen 31a, die parallel zueinander angeordnet sind, geformt. Und der Verdampfungsteil 31 ist an drei Stellen gekrümmt und formt zwischen seinen geraden Stellen drei Räume, die einen rechteckigen Querschnitt haben. Die Kühlrippen 34 sind mit dünner Aluminiumplatte wellenförmig geformt und an der obersten Stelle der Wellenform in die Räume, die an die flachen Oberflächen des Verdampfungsteiles 31 angrenzen, eingefügt.
Der Einlassteil 32 und der Auslassteil 33 sind hohle Aluminiumröhren, die ein geschlossenes Ende 32a, 33a bzw. ein offenes Ende 32b, 33b haben.
Der Einlassteil 32 ist mit einem niedrigeren Endteil des Verdampfungsteiles 31 an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Einlassteil 32 ist außerdem mit all den durchgehenden Bohrungen 31a verbunden.
Der Auslassteil 33 ist mit dem anderen höheren Endbereich des Verdampfungsteiles 31 an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden. Der Auslassteil 33 ist außerdem mit all den durchgehenden Bohrungen 31a verbunden.
Dann ist das offene Ende 32b des Einlassteiles 32 mit einer Kühlmitteleinflusspassage 35, die aus einer Aluminiumröhre hergestellt wurde, verbunden. Und das offene Ende 33b des Auslassteiles 33 ist mit einer Kühlmittelausflusspassage 36 verbunden, die aus einer Aluminiumröhre hergestellt wurde, deren Schnittfläche größer ist als die der Einflusspassage 35.
Wenn man die oben beschriebene Konfiguration anwendet, fließt das verflüssigte Kühlmittel durch die Einflusspassage 35 in den niedrigeren Teil des Verdampfungsteiles 31, verdampft dann nach und nach innerhalb der durchgehenden Bohrungen 31a und strömt schließlich vom höheren Bereich des Verdunstungsteiles 31 durch die Ausflusspassage 36 mit größerer Schnittfläche aus.
In der obigen Erfindung ist die Anzahl der Krümmungsbereiche des Verdampfungsteils 31 nicht auf drei beschränkt, auch ein, zwei, vier oder mehr Krümmungsbereiche sind möglich. Auch die Wellenform der Kühlrippe 34 muss nicht U-förmig sein, sondern kann auch V- oder andersförmig sein.
8 zeigt eine Vielzahl an hohlen Röhren 41, die durch Löten parallel zueinander angeordnet und fixiert sind. Jede der hohlen Röhren 41 ist aus Aluminium und hat 1 mm Durchmesser. Wenn man diese hohlen Röhren 41 benutzt, kann entweder der Kondensierungsteil 11 oder der Verdampfungsteil 21, 31 auf einfachere Art und zu einem niedrigeren Preis hergestellt werden.
Indem man den Kondensator 10 und den Verdampfer 20 der vorliegenden Erfindung in den Wärme abweisenden Teil 51 bzw. den Wärme-Absorptionsteil 52 in 10 einsetzt, wird eine kompakte Kühlvorrichtung, die eine höhere Kühleffizienz und eine einfache Wartung hat, erreicht.
Wenn der Kondensator 10, wie in 10 gezeigt, an einer Stelle positioniert ist, die höher gelegen ist als die, an der der Verdampfer 20 positioniert ist, kann das Kühlmittel ohne eine externe Energie durch den Schwerkraftunterschied zwischen dem flüssigen und dem verdampften Kühlmittel kontinuierlich zirkulieren. Falls jedoch der Kondensator 10 an annähernd der gleichen Stelle oder einer niedriger gelegenen Stelle als der Verdampfer 20 positioniert ist, kann das Kühlmittel nicht ohne Antriebspumpe zirkulieren.
9 zeigt eine Antriebspumpe 60, die „Fish Tail Pump„ genannt wird und für ihre kompakte und einfache Struktur bekannt ist. Die Antriebspumpe 60 ist in einer Kühlmittelpassage 65 installiert und mit einer Blattfeder 61 an einem Stützpunkt 63 ausgestattet. Da ein kleines Teil aus einem Metall wie Eisen an der Blattfeder 61 angebracht ist, wird sie von einem Elektromagnet 64 zum schwingen gebracht. Die Vibration der Blattfeder 61 sendet das Kühlmittel auf solch eine Art aus, dass der „Fisch„ seine „Schwanzflosse„ bewegt. Eine kleine Menge an Energie reicht aus, um das Kühlmittel auszusenden, falls die Blattfeder 61 mit ihrer Resonanzgeschwindigkeit zum Schwingen gebracht wird.

Claims

Ein Kondensator, (10) der ein gasförmiges Kühlmittel kondensiert, indem er Wärme des gasförmigen Kühlmittels an einen vorher bestimmten säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil (19) einer externen Kühlvorrichtung abweist, mit folgendem: einem Kondensierungsteil (11); einem Einlassteil (12); und einem Auslassteil (13); besagter Kondensierungsteil (11) ist aus einer flachen Platte (11) gebildet, die so geformt ist, dass sie den gesamten Rand des besagten säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteiles (19) umgibt, besagter Kondensierungsteil (11) weist des Weiteren eine Vielzahl an durchgehenden Bohrungen (11a) auf, die entlang seiner Umfangsrichtung gebildet und parallel zueinander angeordnet sind, besagter Einlass- (12) und besagter Auslassteil (13) sind hohle Röhren und weisen je ein geschlossenes (12a, 13a) und ein offenes Ende (12b, 13b) auf, besagter Einlassteil (12) ist mit einer Endseite (11b) des besagten Kondensierungsteiles (11) verbunden, die senkrecht zur Umfangsrichtung des besagten Kondensierungsteiles (11) steht, besagter Einlassteil ist (12) mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (11a) verbunden, besagter Auslassteil (13) ist mit der anderen Endseite (11c) des besagten Kondensierungsteiles (11) verbunden, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Kondensierungsteiles (11) steht, besagter Auslassteil (13) ist mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (11a) verbunden, besagtes offenes Ende (12b) des besagten Einlassteiles (12) ist mit einer Einflusspassage (15) für das Kühlmittel verbunden, besagtes offenes Ende (13b) des Auslassteiles (13) ist mit einer Ausflusspassage für das Kühlmittel verbunden, deren Querschnittsfläche kleiner ist als die der besagten Einflusspassage (15), besagter Kondensierungsteil (11) ist in den säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil (19) eingefügt ist und darin fixiert.
Kondensator (10) nach Anspruch 1, versehen mit einer Klemme (14), die so geformt ist, dass sie den besagten Kondensierungsteil (11) umgibt, und eingefügt in den säulenartig geformten Wärme-Absorptionsteil (19) und daran fixiert durch das Schließen der besagten Klemme (14).
Kondensator (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei besagter Kondensierungsteil (11) eine Vielzahl von hohlen Röhren (11a), die parallel zueinander angeordnet sind, enthält.
Verdampfer (20), der ein flüssiges Kühlmittel verdampft, indem er Wärme von einer externen Wärmequelle (29) absorbiert, mit folgendem: einem Verdampfungsteil (21); einem Einlassteil (22); und einem Auslassteil (23); besagter Verdampfungsteil (21) ist mit einer flachen Platte (21) gebildet, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen (21a) versehen ist, die parallel zueinander angeordnet sind, besagter Einlass- (22) und besagter Auslassteil (23) sind hohle Röhren und haben jeweils ein geschlossenes (22a, 23a) und ein offenes Ende (22b, 23b), besagter Einlassteil (22) ist mit einem Endbereich (21b) des besagten Verdampfungsteiles (21) an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden, besagter Einlassteil (22) ist des Weiteren mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (21a) verbunden, besagter Auslassteil (23) ist mit dem anderen Endbereich (21c) des besagten Verdampfungsteiles (21) an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden, besagter Auslassteil (23) ist des Weiteren mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (21a) verbunden, besagtes offenes Ende (22b) des besagten Einlassteiles (22) ist mit einer Einflusspassage (25) für das besagte Kühlmittel verbunden, besagtes offenes Ende (23b) des besagten Auslassteiles (23) ist mit einer Ausflusspassage (26) für das besagte Kühlmittel verbunden, deren Schnittfläche größer ist als die der besagten Einflusspassage (25), besagtes Verdampfungsteil (21) ist an die besagte externe Wärmequelle (29) angebracht.
Verdampfer (30), der ein flüssiges Kühlmittel verdampft, indem er Wärme aus durchgehender Luft absorbiert, mit folgendem: einem Verdampfungsteil (31); einem Einlassteil (32); und einem Auslassteil (33); einer Kühlrippe (34); besagter Verdampfungsteil (31) ist aus einer flachen Platte (31) geformt, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen (31a), die parallel zueinander angeordnet sind, ausgestattet ist, besagter Verdampfungsteil (31) ist gekrümmt, um einen Raum dazwischen zu bilden, der eine vorgegebene Höhe und Länge hat, besagte Kühlrippe (34) ist in besagtem Raum eingefügt, der die besagte Richtung der durchgehenden Bohrungen (31a) schneidet, besagter Einlass- (32) und besagter Auslassteil (33) sind hohle Röhren, die jeweils ein geschlossenes (32a, 33a) und ein offenes Ende (32b, 33b) haben, besagter Einlassteil (32) ist mit einem niedrigeren Endbereich des besagten Verdampfungsteiles (31) an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden, besagter Einlassteil (32) ist des Weiteren mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (31a) verbunden, besagter Auslassteil (33) ist mit dem anderen höheren Endbereich des besagten Verdampfungsteiles (31) an seiner äußeren Umfangsoberfläche verbunden, besagter Auslassteil (33) ist des Weiteren mit all den besagten durchgehenden Bohrungen (31a) verbunden, besagtes offenes Ende (32b) des besagten Einlassteiles (32) ist mit einer Einflusspassage (35) des besagten Kühlmittels verbunden, besagtes offenes Ende (33b) des besagten Auslassteiles (33) ist mit einer Ausflusspassage (36) des besagten Kühlmittels, deren Querschnittsfläche größer ist als die der besagten Einflusspassage (35), verbunden.
Verdampfer (20, 30) nach den Ansprüchen 4 und 5, wobei der besagte Verdampfungsteil (21, 31) aus einer Vielzahl von hohlen Röhren (21a, 31a), die parallel zueinander angeordnet sind, gebildet ist.
Kühlvorrichtung, mit folgendem: einem Kondensator (10), der im Anspruch 1, 2 oder 3 erwähnt wird; einem Verdampfer (20, 30), der im Anspruch 4, 5 oder 6 erwähnt wird; wobei eine Ausflusspassage (13) des besagten Kondensators (10) mit einer Einflusspassage (22, 32) des besagten Verdampfers (20, 30) verbunden ist und eine Einflusspassage (12) des besagten Kondensators (10) mit einer Ausflusspassage (23, 33) des besagten Verdampfers (20, 30) verbunden ist.