DE10350192A1 - Kühlkreissystem - Google Patents

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Shigeki Kariya Ito
Teruyuki Kariya Hotta
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Abstract

Ein Kühlkreissystem enthält einen ersten Wärmetauschabschnitt (5) zum Kondensieren eines von einem Kompressor (1) ausgegebenen gasförmigen Kältemittels, eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (7), in welche das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts und ein Teil des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingeleitet werden, und einen zweiten Wärmetauschabschnitt (6) zum Kühlen und Kondensieren des aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Kältemittels. Weil das gesamte kondensierte Kältemittel aus dem ersten Wärmetauschabschnitt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitet wird, kann eine Durchgangsfläche eines Gaskältemittel-Einleitungskanals zum Einleiten des gasförmigen Kältemittels von dem Kompressor in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung relativ groß eingestellt werden. Deshalb beeinflusst eine Maßabweichung des Gaskältemittel-Einleitungskanals bei der Herstellung eine Einstellung einer Menge flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung nicht besonders.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlkreissystem für eine Fahrzeug-Klimaanlage und dergleichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Wärmetauschabschnitt und einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung.
  • Zum Beispiel enthält in einem Kühlkreissystem, das in dem US-Patent Nr. 6,427,480 (entsprechend der JP-A-2002-323274 ) offenbart ist, ein Kondensator 302 einen ersten und einen zweiten Wärmetauschabschnitt 305, 305 und eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307, die zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauschabschnitt 305, 306 angeordnet ist, wie in 19 dargestellt. Ein Hauptteil des von einem Kompressor 301 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels wird in den ersten Wärmetauschabschnitt 305 eingeleitet und darin kondensiert. Ein Teil des Kältemittels (flüssiges Kältemittel), das in dem ersten Wärmetauschabschnitt kondensiert ist, strömt durch einen Flüssigkältemittel-Nebenkanal 309 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307. Hierbei wird ein Teil des von dem Kompressor 301 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels in einen Gaskältemittel-Nebenkanal 310 mit einer Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a verteilt und strömt durch den Gaskältemittel-Nebenkanal 310 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307. In der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 werden das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) von dem Flüssigkältemittel-Nebenkanal 309 und das ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Gaskältemittel-Nebenkanal 310 vermischt und tauschen miteinander Wärme aus. Dann wird das gemischte Kältemittel in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 aufgrund eines Dichteunterschieds dazwischen in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel getrennt. Somit wird das flüssige Kältemittel an einer unteren Stelle in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 gespeichert und das gasförmige Kältemittel wird an einer oberen Stelle in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 gespeichert.
  • Der zweite Wärmetauschabschnitt 306 ist stromab des ersten Wärmetauschabschnitts 305 angeordnet. Insbesondere ist ein Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 311, durch welchen ein Hauptteil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt kondensierten flüssigen Kälte mittels strömt, mit einer Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 306 verbunden. Ferner sind ein Gaskältemittel-Rückkanal 312 und ein Flüssigkältemittel-Rückkanal 313 mit der Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 306 verbunden. Auf diese Weise werden der Hauptteil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt 305 kondensierten flüssigen Kältemittels, das an der oberen Stelle in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 gespeicherte gasförmige Kältemittel und das an der unteren Stelle in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 gespeicherte flüssige Kältemittel in den zweiten Wärmetauschabschnitt 306 eingeleitet. Dann werden sie in dem rweiten Wärmetauschabschnitt 306 unterkühlt. Das unterkühlte Kältemittel wird durch eine Dekompressionsvorrichtung 303 zu einem Niederdruck-Gas/Flüssigkeits-Kältemittel dekomprimiert. Das Niederdruck-Kältemittel von der Dekompressionsvorrichtung 303 wird in einem Verdampfapparat 304 verdampft, und das verdampfte Kältemittel wird in den Kompressor 301 gesaugt.
  • Das Kühlkreissystem wurde durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersucht und das folgende Problem wurde festgestellt. D.h. eine Kältemittelströmungsmenge in dem Kühlkreis muss auf eine vorgegebene Sollströmungsmenge entsprechend einem Überhitzungsgrad eines von dem Kompressor 301 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt werden. Deshalb muss ein Kältemittelkanal wie beispielsweise der Gaskältemittel-Nebenkanal 310 mit der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a exakt konstruiert werden und der Kondensator 302 und die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 müssen ebenfalls maßlich exakt ausgebildet werden. Insbesondere strömt in dem obigen Kühlkreissystem ein Teil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt 305 kondensierten Kältemittels (flüssiges Kältemittel) durch den Flüssigkältemittel-Nebenkanal 309 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307. Hierbei strömt auch ein Teil des von dem Kompressor 301 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels durch den Gaskältemittel-Nebenkanal 310 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307. Hier wird ein Strömungsmengenverhältnis zwischen dem gasförmigen Kältemittel und dem flüssigen Kältemittel, die in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömen, experimentell auf ein vorgegebenes Verhältnis eingestellt, sodass ein Überhitzungsgrad des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels von dem Kompressor 301 passend in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 rückgeführt wird. Zum Beispiel wird ein Massenströmungsverhältnis des flüssigen Kältemittels zu dem ausgegebenen gasförmigen Kältemittel, die in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömen, auf ein Verhältnis von 1:2 gesetzt.
  • Da auf diese Weise nur ein Teil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt 305 kondensierten flüssigen Kältemittels in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 zirkuliert wird, strömt- nur eine kleine Menge des flüssigen Kältemittels in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307. Ferner wird das ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Kompressor 301 in einem vorgegebenen Verhältnis relativ zu der kleinen Menge des darin strömenden flüssigen Kältemittels in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 zirkuliert. Deshalb ist auch eine Menge des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels, das von dem Kompressor 301 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömt, klein. Als Ergebnis muss ein Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a des Gaskältemittel-Nebenkanals 310 mit einem sehr kleinen Maß (z.B. ∅ 2,5 mm) ausgebildet sein.
  • Andererseits variiert der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a im allgemeinen von dem Konstruktionsdurchmesser aufgrund von Maßschwankungen des Durchgangsdurchmessers beim Fertigungsprozess, eines Loteinbruchs in die Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a beim Löten des Kondensators 302 und dergleichen. Da ferner der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a mit einem sehr kleinen Maß konstruiert ist, variiert eine Menge des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels, das von dem Kompressor 301 in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömt, stark, wenn der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a beim Fertigungsprozess variiert.
  • D.h. in diesem Fall schwankt das Strömungsverhältnis des in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömenden ausgegebenen gasförmigen Kältemittels zu dem in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömenden flüssigen Kältemittel stark. Als Ergebnis kann die Strömungsmenge des in dem Kühlkreissystem zirkulierten Kältemittels nicht entsprechend dem Überhitzungsgrad des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt werden. Wenn zum Beispiel der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 310a aufgrund eines Loteinbruchs und dergleichen gegenüber dem Konstruktionsdurchmesser verringert wird, wird das Strömungsverhältnis des in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömenden ausgegebenen gasförmigen Kältemittels zu dem in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 strömenden flüssigen Kältemittel reduziert. Deshalb kann die Überhitzungsgradinformation des von dem Kompressor 301 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels nicht richtig in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 rückgeführt werden, wodurch eine Menge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 307 gespeicherten flüssigen Kältemittels extrem ansteigt. Als Ergebnis sinkt die Strömungsmenge des in dem Kühlkreissystem zirkulierten Kältemittels relativ zu dem Überhitzungsgrad des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels extrem, wodurch die Kühlleistung des Kühlkreissystems verringert wird.
    •
  • In Anbetracht der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlkreissystem vorzusehen, welches eine Strömungsmenge eines in einem Kühlkreis zirkulierten Kältemittels durch Einstellen einer Menge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gespeicherten flüssigen Kältemittel einstellen kann. In dem Kühlkreissystem beeinflussen Maßschwankungen bei der Herstellung einen Einstellvorgang des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung nicht besonders.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kältemittelkanalaufbau eines Kondensators in dem Kühlkreissystem zu vereinfachen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Kühlkreissystem einen ersten Wärmetauschabschnitt zum Kühlen und Kondensieren eines von einem Kompressor ausgegebenen Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme, eine Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung, in welche das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschers und ein Teil eines von dem Kompressor ausgegebene gasförmigen Kältemittels eingeleitet werden, einen stromab des ersten Wärmetauschabschnitts angeordneten zweiten Wärmetauschabschnitt zum Kühlen und Kondensieren eines aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme, einen Gaskältemittel-Rückkanal, durch welchen wenigstens das gasförmige Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in den zweiten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, eine stromab des zweiten Wärmetauschabschnitts angeordnete Dekompressionsvorrichtung zum Dekomprimieren des Kältemittels nach Durchströmen des zweiten Wärmetauschabschnitts und einen stromab der Dekompressionsvorrichtung angeordneten Verdampfapparat zum Verdampfen des aus der Dekompressionsvorrichtung ausströmenden Kältemittels. Da das gesamte kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitet wird, kann eine in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitete Menge flüssigen Kältemittels erhöht werden. Deshalb kann eine in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitete Menge gasförmigen Kältemittels ebenfalls erhöht werden. Als Ergebnis kann ein Durchgangsdurchmesser eines Gaskältemittel-Nebenkanals zum Regulieren der in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Gaskältemittel-Einleitungsmenge effektiv vergrößert werden. Demgemäß kann, selbst wenn der Durchgangsdurchmesser bei der Herstellung des Kondensators variiert, das Schwankungsverhältnis der in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleiteten Gaskältemittelmenge zu der darin eingeleiteten Flüssigkältemittelmenge wegen der Durchgangsdurchmesserschwankung effektiv reduziert werden. Als Ergebnis wird der Einstellvorgang der Flüssigkältemittel menge in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung durch die Maßschwankungen des Gaskältemittel-Nebenkanals bei der Herstellung nicht besonders beeinflusst. Deshalb kann, selbst wenn Maßschwankungen in einem gewissen Grade erzeugt werden, eine in dem Kühlkreissystem zirkulierte Kältemittelmenge entsprechend dem Überhitzungsgrad des aus dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels passend eingestellt werden. In diesem Fall müssen der Kondensator und die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung nicht exakt gefertigt werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Vorzugsweise ist das Kühlkreissystem mit einem Gas/Flüssigkeits-Mischabschnitt versehen, in welchem das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts und ein Teil des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingeleitet und vermischt werden. In diesem Fall hat die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung einen Kältemitteleinlass, von welchem Kältemittel eingeleitet wird, und der Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitt ist mit dem Kältemitteleinlass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung verbunden. Insbesondere sind der erste und der zweite Wärmetauschabschnitt vereinigt, um einen Wärmetauschteil, einen ersten Verteilerbehälter und einen zweiten Verteilerbehälter eines Kondensators zu bilden, der Wärmetauschteil enthält mehrere Rohre, durch welche das Kältemittel strömt, der erste Verteilerbehälter und der zweite Verteilerbehälter sind an zwei Seiten des Wärmetauschteils so angeordnet, dass sie mit den Rohren in Verbindung stehen, und der Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitt ist in dem ersten Verteilerbehälter vorgesehen.
  • Vorzugsweise ist eine Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung in dem Gaskältemittel-Nebenkanal zum Einstellen einer Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals angeordnet. Demgemäß kann die Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals durch die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung entsprechend einem aktuellen Druckverlust in dem Kältemittelkanal des ersten Wärmetauschabschnitts passend eingestellt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann ein Einlassabschnitt, von welchem ein von dem Kompressor ausgegebenes gasförmiges Kältemittel in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, in dem ersten Wärmetauschabschnitt vorgesehen sein. In diesem Fall sind der Gaskältemittel-Nebenkanal und die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung in dem ersten Wärmetauschabschnitt vorgesehen. Alternativ ist der Einlassabschnitt in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung vorgesehen, und der Gaskältemittel-Nebenkanal und die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung sind in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung vorgesehen.
  • Wenn zum Beispiel der Einlassabschnitt außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet ist, ist ein Gaskältemittel-Kondensierungskanal, durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Einlassabschnitt in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet, und ein Gaskältemittel-Nebenkanal, durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitet, wird, während es an dem ersten Wärmetauschabschnitt vorbei geleitet wird, ist ebenfalls außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet. Demgemäß muss kein Gaskältemittel-Verteilungskanal (der Einlassabschnitt, der Gaskältemittel-Kondeiisierungskanal und der Gaskältemittel-Nebenkanal) in dem ersten Wärmetauschabschnitt angeordnet werden, wodurch die Kältemittelkanalkonstruktion des Kondensators vereinfacht und die Herstellkosten des Kondensators verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Kühlkreissystem einen ersten Wärmetauschabschnitt zum Kühlen und Kondensieren eines von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme, eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung, in welche das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts eingeleitet wird, einen stromab des ersten Wärmetauschabschnitts angeordneten zweiten Wärmetauschabschnitt zum Kühlen und Kondensieren des aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme und eine Heizeinheit zum Einstellen einer Heizmenge des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung entsprechend einem Überhitzungsgrades des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels und/oder einem Überhitzungsgrad eines gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats. Weil das gesamte kondensierte Kältemittel von dem ersten Wärmetauschabschnitt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitet wird, kann die Heizmenge des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung relativ groß eingestellt werden. Deshalb kann das Heizen des flüssigen Kältemittels in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung einfach genau durchgeführt werden.
    •
  • Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung eines auseinander genommenen Zustandes eines Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Kältemitteleinlassabschnitts der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in dem Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 4A eine schematische Schnittdarstellung eines Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4B eine schematische Schnittdarstellung eines Kältemitteleinlassabschnitts der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in dem Kondensator mit integrierter Trennvnrrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 6A eine schematische Schnittdarstellung eines Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 6B eine schematische Schnittdarstellung eines Kältemitteleinlassabschnitts der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in dem Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems und einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine schematische Schnittdarstellung eines Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;
  • 10 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Hauptteils des in 9 dargestellten Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung;
  • 11 eine schematische Schnittdarstellung eines einzelnen Kondensatorteils und eines Erfassungsverfahrens eines Druckverlusts in einem Kältemittelkanal eines ersten Wärmetauschabschnitts des Kondensators gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;
  • 12 eine schematische Schnittdarstellung eines Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 13 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Hauptteils des in 12 dargestellten Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung;
  • 14 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems mit einem Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Hauptteils des in 14 dargestellten Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung;
  • 16 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems mit einem Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 17 eine schematische Darstellung eines Kühlkreissystems mit einem Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 18 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Hauptteils des in 17 dargestellten Kondensators mit integrierter Trennvorrichtung; und
  • 19 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Kühlkreissystems.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
  • Erstes Ausführunsgbeispiel
  • Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein in 1 dargestelltes Kühlkreissystem typischer Weise für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet. In 1 wird ein Kompressor 1 durch einen Fahrzeugmotor E durch eine Magnetkupplung 1a und einen daran gehängten Riemen angetrieben. Ein Hochdruck/Hochtemperatur-Kältemittel wird von dem Kompressor 1 ausgegeben und in einen Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung 2 zirkuliert. In dem Kondensator 2 steht das Kältemittel mit Außenluft in Wärmeaustausch und wird durch sie gekühlt und es kondensiert. Der Kondensator 2 ist an einem Abschnitt angeordnet, der durch Aufnehmen von Fahrtwind beim Fahren des Fahrzeugs gekühlt wird. Insbesondere ist der Kondensator 2 in einem Frontbereich in einem Motorraum angeordnet und wird durch den Fahrtwind und eine durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) geblasene Luft gekühlt.
  • Eine Dekompressionsvorrichtung 3 dekomprimiert das Kältemittel nach Durchströmen des Kondensators 2 auf einen Niederdruck-Gas/Flüssigkeits-Kältemittelzustand. Zum Beispiel ist die Dekompressionsvorrichtung 3 mit einer festen Drosselvorrichtung wie beispielsweise einer Öffnung, einer Düse und einem Kapillarrohr aufgebaut. Die Dekompressionsvorrichtung 3 kann mit einer variablen Drosselvorrichtung aufgebaut sein, die ihren Öffnungsgrad entsprechend dem Druck und einer Temperatur des Hochdruck-Kältemittels einstellen kann. Ein Verdampfapparat 4 ist angeordnet, um das aus der Dekompressionsvorrichtung 3 ausströmende Niederdruck-Kältemittel durch Absorbieren von Wärme aus durch ein Gebläse (nicht dargestellt) der Fahrzeug-Klimaanlage geblasener Luft zu verdampfen. Der Verdampfapparat 4 ist in einem Inneneinheitengehäuse (nicht dargestellt) der Fahrzeug-Klimaanlage angeordnet, um in dem Inneneinheitengehäuse strömende Luft zu kühlen. Die durch den Verdampfapparat 4 gekühlte Luft wird durch einen Heizkern (nicht dargestellt) temperaturgeregelt und in eine Fahrgastzelle geblasen. Andererseits wird das in dem Verdampfapparat 4 verdampfte gasförmige Kältemittel in den Kompressor 1 gesaugt.
  • Der Kondensator mit integrierter Trennvorrichtung 2 enthält einen ersten Wärmetauschabschnitt 5 und einen zweiten Wärmetauschabschnitt 6, die in dieser Reihenfolge in einer Kältemittelströmungsrichtung angeordnet sind. Ferner enthält der Kondensator 2 zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauschabschnitt 5, 6 eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 auf einer Hochdruckseite zum Trennen des Kältemittels in ein gas förmiges und ein flüssiges Kältemittel. Ein Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14, durch welchen das gesamte flüssige Kältemittel (kondensiertes Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet wird, ist zwischen der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 vorgesehen. Ein Teil des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels wird in einen Gaskältemittel-Nebenkanal 10 mit einer Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a eingeleitet und von dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet.
  • In der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 werden das flüssige Kältemittel von dem Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 und das ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 miteinander vermischt und das gemischte Kältemittel wird aufgrund eines Dichteunterschieds zwischen gasförmigem Kältemittel und flüssigem Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel getrennt. Das flüssige Kältemittel wird in einem unteren Teil in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeichert und das gasförmige Kältemittel wird in einem oberen Teil darin gespeichert. Ein Gaskältemittel-Rückkanal 12, durch welchen gasförmiges Kältemittel aus der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in den zweiten Wärmetauscher 6 eingeleitet wird, ist mit einer Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 verbunden. Ferner ist ein Flüssigkältemittel-Rückkanal 13, durch welchen flüssiges Kältemittel von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet wird, mit der Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 verbunden.
  • Als nächstes wird eine spezielle Konstruktion des Kondensators 2 mit integrierter Trennvorrichtung mit der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 Bezug nehmend auf 2 und 3 beschrieben. Der Kondensator 2 enthält einen Wärmetauschabschnitt 8, der mit mehreren flachen Rohren 15, die waagrecht verlaufen und einen Kältemittelkanal bilden, und mit den mehreren flachen Rohren 15 verbundenen gewellten Kühlrippen 16 aufgebaut ist. Der erste und der zweite Wärmetauschabschnitt 5, 6 sind miteinander verbunden, um den Wärmetauschabschnitt 8 zu bilden. Ein rechter und ein linker Verteilerbehälter (Seitenbehälter) 17, 18 sind an der rechten bzw. der linken Seite des Wärmetauschabschnitts 8 so angeordnet, dass sie sich in einer vertikalen Richtung erstrecken. Das rechte und das linke Ende jedes flachen Rohres 15 sind mit dem rechten bzw. dem linken Verteilerbehälter 17, 18 verbunden.
  • Ein Innenraum des linken Verteilerbehälters 17 ist durch zwei Trennplatten 19a, 19b in einen oberen, einen mittleren und einen unteren Raum 17a, 17b, 17c aufgeteilt. Die obere Trennplatte 19a besitzt eine Drosselöffnung, d.h. die Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a. Ein Innenraum des rechten Verteilerbehälters 18 ist durch eine Trennplatte 20 in einen oberen und einen unteren Raum 18a, 18b aufgeteilt. Die untere Trennplatte 19b in dem Verteilerbehälter 17 und die Trennplatte 20 in dem Verteilerbehälter 18 sind in vertikaler Richtung der Verteilerbehälter 17, 18 auf der gleichen Höhe angeordnet. Der erste Wärmetauschabschnitt 5 ist in einem oberen Seitenbereich des Wärmetauschabschnitts 8, insbesondere an einem oberen Abschnitt beider Trennplatten 19b, 20 angeordnet. Der zweite Wärmetauschabschnitt 6 ist in einem unteren Seitenbereich des Wärmetauschabschnitts 8, insbesondere in einem unteren Abschnitt beider Trennplatten 19b, 20 angeordnet.
  • Eine Einlassverbindung 24, die als Kältemitteleinlass benutzt wird, ist mit dem linken Verteilerbehälter 17 an einer Position entsprechend dem mittleren Raum 17b verbunden. Das gasförmige Kältemittel, das von dem Kompressor 1 ausgegeben wird, strömt von der Einlassverbindung 24 in den mittleren Raum 17b des linken Verteilerbehälters 17. Ein Teil des gasförmigen Kältemittels, das von dem Kompressor 1 in den mittleren Raum 17b strömt, strömt durch die in der oberen Trennplatte 19a offene Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a direkt in den oberen Raum 17a. D.h. der Teil des ausgegebenen. gasförmigen Kältemittels strömt in den oberen Raum 17a, während er an dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 vorbei strömt. Eine Strömungsmenge (Vorbeiströmungsmenge) des von dem mittleren Raum 17b in den oberen Raum 17a strömenden Kältemittels wird durch eine Öffnungsfläche der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a eingestellt. Ferner sind ein oberer und ein unterer Verbindungsanschluss 17d, 17e um ein oberes bzw. ein unteres Ende des linken Verteilerbehälters 17 in den linken Verteilerbehälter 17 integriert. Der obere und der untere Verbindungsanschluss 17d, 17e besitzen Durchgangslöcher 17f 17g, welche mit dem oberen bzw. dem unteren Raum 17a, 17c des linken Verteilerbehälters 17 in Verbindung stehen, sowie Schraublöcher 17h, 17i. Ein Auslassanschluss 25 ist mit dem rechten Verteilerbehälter 18 an einer unteren Stelle verbunden, um mit dem unteren Raum 18b des rechten Verteilerbehälters 18 in Verbindung zu stehen. Kältemittel aus dem unteren Raum 18b des rechten Verteilerbehälters 18 strömt durch den Auslassanschluss 25 zu der Dekompressionsvorrichtung 3.
  • Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 ist mit einem zylindrischen Behälterelement aufgebaut, das sich in vertikaler Richtung erstreckt, und ist an den Verbindungsanschlüssen 17d, 17e des linken Verteilerbehälters 17 mit dem Einlassanschluss 24 befestigt. Insbesondere besitzt die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 Durchgangslöcher 71, 72, die um ihr oberes bzw. unteres Ende horizontal vorgesehen sind. Obere Endabschnitte von Gewindeabschnitten von Schrauben 73, 74 sind in die Gewindelöcher 17h, 17i der Verbindungsanschlüsse 17d, 17e durch die Durchgangslöcher 71, 72 geschraubt. Auf diese Weise ist die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an einem der Verteilerbehälter 17, 18, d.h. dem linken Verteilerbehälter 17 in diesem Beispiel, befestigt. Die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 besitzt einen Kältemitteleinlass 75 und einen Kältemittelauslass 76 um ihr oberes bzw. unteres Ende. Der Kältemitteleinlass 75 ist so angeordnet, dass er dem Durchgangsloch 17f des oberen Verbindungsanschlusses 17d zugewandt ist, und der Kältemittelauslass 76 ist so angeordnet, dass er dem Durchgangsloch 17g des unteren Verbindungsanschlusses 17e zugewandt ist. Deshalb können, wenn die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an dem linken Verteilerbehälter 17 befestigt ist, der Kältemitteleinlass 75 und der Kältemittelauslass 76 mit dem Durchgangsloch 17f des oberen Verbindungsanschlusses 17d bzw. dem Durchgangsloch 17g des unteren Verbindungsanschlusses 17e gleichzeitig verbunden sein. Hierbei wird eine Dichtleistung jedes Verbindungsabschnitts des Kältemitteleinlasses 75 und des Kältemittelauslasses 76 durch ein elastisches Dichtelement wie beispielsweise einen O-Ring sichergestellt.
  • Wie in 3 dargestellt, ist der Kältemitteleinlass 75 so angeordnet, dass er von einer Kreismitte eines Innenraums der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 versetzt ist. Deshalb strömt das Kältemittel von dem Kältemitteleinlass 75 in den Innenraum der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 im wesentlichen entlang einer Tangentiallinie einer kreisförmigen Innenumfangsfläche des Innenraums. Deshalb strömt das Kältemittel, wie in 3 dargestellt, in einem oberen Innenraum der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in einer Kehrströmung A, und auf den Kältemittelstrom wird aufgrund dieser Kehrströmung A eine Zentrifugalkraft ausgeübt. Somit wird das flüssige Kältemittel (gesättigtes flüssiges Kältemittel) mit einer größeren Massendichte zu der Innenumfangsfläche der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gedrückt. Dann fällt das flüssige Kältemittel entlang der Innenumfangsfläche herunter und wird in dem Innenraum der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an der unteren Stelle gespeichert. In 2 zeigt die Linie B eine Flüssigkeitsfläche des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung. Dagegen sammelt sich das gasförmige Kältemittel (gesättigtes gasförmiges Kältemittel) mit geringerer Massendichte um die Kreismitte des Innenraums der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7. Daher ist in dem Innenraum der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an einer oberen Stelle, d.h. oberhalb der Flüssigkeitsfläche B des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 ein Gaskältemittelbereich vorgesehen.
  • Somit wird das Kältemittel, welches von dem Kältemitteleinlass 75 in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömt, mittels der Zentrifugalkraft der Kehrströmung A zwanghaft in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel getrennt. Deshalb kann, selbst wenn die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 nur eine kleine Behälterkapazität besitzt, das in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömende Kältemittel sicher in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel getrennt werden. Somit ist eine Zentrifugal-Trennvorrichtung an einem oberen Teil der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 um den Kältemiteleinlass 75 aufgebaut.
  • Ein Kreisrohrelement 77 ist in einem Kreismittenbereich des kreisförmigen Innenraums der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 so angeordnet, dass es sich in vertikaler Richtung erstreckt. Das Rohrelement 77 besitzt eine Gasrückführungsöffnung 77A, aus welcher gasförmiges Kältemittel gesaugt wird. Die Gasrückführungsöffnung 77A ist in einer Außenumfangsfläche des Rohrelements an einer Position viel höher als die Flüssigkeitsfläche B des flüssigen Kältemittels vorgesehen. Das gasförmige Kältemittel strömt in einem Innenkanal des Rohrelements 77 nach unten. Ferner besitzt das Rohrelement 77 eine Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77B, aus welcher flüssiges Kältemittel gesaugt wird. Die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77B ist in der Außenumfangsfläche des Rohrelements 77 an einer Position viel tiefer als die Flüssigkeitsfläche B des flüssigen Kältemittels vorgesehen. Das flüssige Kältemittel wird in den Innenkanal des Rohrelements 77 gesaugt und mit dem darin eingesaugten gasförmigen Kältemittel vermischt.
  • Ein kreisförmiges Plattenelement 77c mit einem Mittelloch ist an einer Aul3enumfangsfläche des Rohrelements 77 an einer Position etwas niedriger als die Gasrückführungsöffnung 77a befestigt. Ein vorgegebener Abstand ist zwischen der Außenumfangsfläche des kreisförmigen Plattenelements 77c und der Innenumfangsfläche der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 vorgesehen. Ein an dem unteren Seitenbereich der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 erzeugtes flüssiges Kältemittel tropft durch diesen Zwischenraum entlang ihrer Innenumfangsfläche nach unten. Weil das Plattenelement 77c vorgesehen ist, kann eine Blasenbildung des flüssigen Kältemittels mit der Flüssigkeitsoberfläche B in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeschränkt werden, wodurch die Trennleistung zwischen dem gasförmigen Kältemittel und dem flüssigen Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 verbessert wird. Die Gas/Flüssigkeit-Trennvonichtung 7 besitzt einen zylindrischen Wandabschnitt 78 an ihrem Boden, und der Bodenwandabschnitt 78 hat das Durchgangsloch 72, das horizontal an seiner Unterseite vorgesehen ist, und einen an einer Oberseite des Durchgangslochs 732 in der vertikalen Richtung vorgesehenen Lochabschnitt 79. Ein unteres Ende des Rohrelements 77 ist in einen oberen Teil (großer Lochabschnitt) des Lochabschnitts 79 eingesetzt und befestigt, während ein oberes Ende des Rohrelements eine obere Wandfläche der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 berührt. Ein unterer Teil des Lochabschnitts 79 steht mit dem Kältemittelauslass 76 in Verbindung. Demgemäß strömt das Kältemittel aus der Gasrückführungsöffnung 77a und der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77b in das Rohrelement 77 und strömt weiter durch den Lochabschnitt 79 in den Kältemittelauslass 76.
  • In 2 ist der Bodenwandabschnitt 78 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 integriert. Jedoch ist der Bodenwandabschnitt 78 tatsächlich als von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 separates Deckelelement ausgebildet und ist in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingesetzt. Ein Trockenmittel (nicht dargestellt) zum Aufnehmen von in dem Kältemittel enthaltenem Wasser ist in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet. Alle flachen Rohre 15 des Wärmetauschabschnitts 8 (erster und zweiter Wärmetauschabschnitt 5, 6), die gewellten Kühlrippen 16, die Verteilerbehälter 17, 18, die Verbindungsanschlüsse 17d, 17e, der Einlassanschluss 24, der Auslassanschluss 25 und dergleichen sind aus Aluminium gemacht und miteinander durch Löten verbunden.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise des Kondensators 2 mit integrierter Trennvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Gasförmiges Kältemittel wird von dem Kompressor 1 ausgegeben und strömt von dem Einlassanschluss 24 in den mittleren Raum 17b des linken Verteilerbehälters 17. Wie durch den Pfeil Fa in 2 angedeutet, strömt ein Hauptteil des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels in die flachen Rohre 15 in einer unteren Hälfte des ersten Wärmetauschabschnitts 5 und läuft waagrecht durch sie hindurch. Dann wird der Hauptteil des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels in dem oberen Raum 18a des Verteilerbehälters 18 gewendet und strömt in die flachen Rohre 15 in einer oberen Hälfte des ersten Wärmetauschabschnitts 5 horizontal, wie durch den Pfeil Fb dargestellt. In einem normalen Kreislaufbetrieb strahlt das von dem Kompressor 1 ausgegebene gasförmige Kältemittel Wärme an die Außenluft ab und wird kondensiert, während es in einem Kältemittelkehrkanal des ersten Wärmetauschabschnitts 5 strömt. Deshalb strömt das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) in den oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17. Wenn der Kreislaufbetrieb sich ändert, strömt Gas/Flüssigkeit-Kältemittel mit einem vorgegebenen Trockengrad manchmal in den oberen Raum 17a.
  • Andererseits strömt ein Teil des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels, welches aus dem Kompressor 1 in den mittleren Raum 17b strömt, durch die Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a der oberen Trennplatte 19a und strömt direkt in den oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17. Demgemäß werden der Teil des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels und das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 in dem oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17 vermischt. Wie durch den Pfeil Fc in 2 angedeutet, strömt das vermischte Kältemittel durch das Durchgangsloch 17f des oberen Verbindungsanschlusses 17d und strömt in den Kältemitteleinlass 75 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7. Das in den Kältemitteleinlass 75 strömende Kältemittel wird durch die Zentrifugaltrennvorrichtung in flüssiges Kältemittel (gesättigtes flüssiges Kältemittel) und gasförmiges Kältemittel (gesättigtes gasförmiges Kältemittel) getrennt. Das flüssige Kältemittel tropft in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und wird darin im unteren Seitenbereich gespeichert. Wie durch den Pfeil Fd in 2 angedeutet, strömt ein Teil des gespeicherten flüssigen Kältemittels von der um das untere Ende des Rohrelements 77 positionierten Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77b in das Rohrelement 77. Wie durch den Pfeil Fe in 2 angedeutet, strömt das gasförmige Kältemittel aus der Gasrückfiihrungsöffnung 77a in den Innenraum des Rohrelements 77.
  • Ein offener Bereich der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77b ist viel kleiner als ein offener Bereich der Gasrückführungsöffnung 77a eingestellt, wodurch eine Strömung flüssigen Kältemittels in die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77b beschränkt wird. Das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel strömen von dem Rohrelement 77 in den unteren Raum 17c des linken Verteilerbehälters 17 durch den Lochabschnitt 79, den Kältemittelauslass 76 und das Durchgangsloch 17g des unteren Verbindungsanschlusses 17e in dieser Reihenfolge, wie durch den Pfeil Ff in 2 angedeutet.
  • Das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel werden in dem Kältemittelkanal vermischt und strömen durch die flachen Rohre 15 in dem zweiten Wärmetauschabschnitt 6, wie durch den Pfeil Fg in 2 angedeutet. Während das Kältemittel durch die flachen Rohre 15 in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 strömt, strahlt das Kältemittel weiter Wärme an die Außenluft ab, um unterkühlt zu werden, und strömt in den unteren Raum 18b des linken Verteilerbehälters 18. Anschließend strömt das unterkühlte Kältemittel aus dem Auslassanschluss 25 aus dem Kondensator 2 heraus und strömt zu der Dekompressionsvorrichtung 3. Ein Teil des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels wird immer in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet und in den Kühlkreis zirkuliert. Deshalb wird ein in dem flüssigen Kältemittel enthaltenes Schmieröl sicher in den Kompressor 1 zurückgeführt, wodurch die Schmierleistung des Kompressors 1 verbessert wird.
  • Um den oben beschriebenen Kältemittelstrom zu bilden, werden das gesamte kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 und der Teil des von dem Einlassanschluss 24 in den linken Verteilerbehälter 17 strömenden ausgegebenen gasförmigen Kältemittels in dem oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17 vermischt und tauschen Wärme aus. Auf diese Weise ist das aus dem oberen Raum 17a in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömende Kältemittel in dem Gas/Flüssigkeit-Zweiphasenzustand mit einem Trockengrad ent sprechend einem Überhitzungsgrad des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels des Kompressors 1.
  • Als Ergebnis ist die in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten Menge flüssigen Kältemittels eine Menge entsprechend dem Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels. D.h. die in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels kann entsprechend der Veränderung des Überhitzungsgrades des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt werden. Eine von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitete Menge gasförmigen Kältemittels wird durch Einstellen dieser in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gespeicherten Flüssigkältemittelmenge verändert, wodurch eine in dem Kühlkreis zirkulierte Menge Kältemittel eingestellt wird und der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittel eingestellt wird. Da die Verdichtung des Kompressors 1 grundsätzlich mit einer Veränderung bei konstanter Entropie durchgeführt wird, kann, falls der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels gesteuert werden kann, such der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels an einem Auslass des Verdampfapparats 4 gesteuert werden. Auf diese Weise beeinflusst im ersten Ausführungsbeispiel eine Maßabweichung des Kältemittelkanals bei der Herstellung nicht besonders den Einstellvorgang der Kältemittelmenge in dem Kühlkreissystem, wo die Strömungsmenge eines zirkulierten Kältemittels durch Einstellen der Menge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7, die an der Hochdruckseite angeordnet ist, gespeicherten flüssigen Kältemittels eingestellt wird.
  • Als nächstes werden speziell Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Ein Strömungsmengenverhältnis zwischen dem in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleiteten kondensierten Kältemittel (flüssiges Kältemittel) und dem in die Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 von dem Kompressor 1 eingeleiten gasförmigen Kältemittel ist auf ein vorgegebenes Verhältnis eingestellt, das für das Kühlkreissystem passend ist, sodass die Überhitzungsinformation des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels richtig in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 rückgeführt werden kann. Zum Beispiel wird, wie oben beschrieben, das Strömungsmengenverhältnis des flüssigen Kältemittels zu dem gasförmigen Kältemittel, welche in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömen, auf etwa 1:2 eingestellt. Im ersten Ausführungsbeispiel wird das gesamte kondensierte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitt 5 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet. Deshalb kann im ersten Ausführungsbeispiel eine Menge des in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömenden flüssigen Kältemittels effektiv vergrößert werden.
  • Deshalb kann auch die Menge des von dem Kompressor 1 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömenden gasförmigen Kältemittels effektiv erhöht werden.
  • Als Ergebnis kann ein Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a zum Regulieren der Menge des von dem Kompressor in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömenden gasförmigen Kältemittels auf ein Maß (z.B. ∅ 5,5 mm) vergrößert werden. Der Durchgangsdurchmesser von 5,5 mm im ersten Ausführungsbeispiel ist mehr als doppelt so groß wie der Durchgangsdurchmesser (∅ 2,5 mm) bei dem oben beschriebenen Stand der Technik. Wenn hier der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a maschinell bearbeitet wird, wird eine Maßabweichung des Durchgangsdurchmessers der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a bei der Bearbeitung verursacht. Ferner wird der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a durch einen Loteinbruch in die Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a beim Löten des Kondensators 2 und dergleichen verändert. Deshalb wird der tatsächlich gebildete Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a im allgemeinen um ein gewisses Grad gegenüber dem Konstruktionsdurchmesser verändert.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel kann jedoch der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a mehr vergrößert werden als im Stand der Technik. Deshalb kann, selbst wenn der Durchgangsdurchmesser der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10 beim Fertigungsschritt geändert wird, ein Veränderungsverhältnis des Durchgangsdurchmessers effektiv reduziert werden. D.h. eine Strömungsmengenänderung des gasförmigen Kältemittels in der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a aufgrund der Maßabweichung in dem Durchgangsdurchmesser kann effektiv vermindert werden. Deshalb kann der Strömungsmengenänderungsfaktor des gasförmigen Kältemittels zu dem flüssigen Kältemittel, welche in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömen, verringert werden und die Maßabweichung des Kältemittelkanals im Fertigungsschritt beeinflusst den Einstellvorgang der Kältemittelströmungsmenge im Kühlkreis nicht besonders. Demgemäß kann, selbst wenn das Durchgangsmaß im Fertigungsschritt um ein gewisses Grad verändert wird, die in dem Kühlkreis zirkulierte Kältemittelmenge geeignet auf eine vorgegebene Sollmenge entsprechend dem Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt werden.
  • Als nächstes wird die Wechselbeziehung zwischen der speziellen, in 2 und 3 dargestellten Konstruktion und der in 1 dargestellten Kühlkreiskonstruktion beschrieben. Der in 1 gezeigte Gaskältemittel-Nebenkanal 10 ist mit der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a, dem oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17 und dem Durchgangsloch 17f des oberen Verbindungsanschlusses 17d aufgebaut, wie in 2, 3 dargestellt. Der Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 in 1 ist mit dem oberen Raum 17a des linken Verteilerbehälters 17 und dem Durchgangsloch 17f des oberen Verbindungsanschlusses 17d aufgebaut, wie in 2, 3 dargestellt. Der in 1 dargestellte Gaskältemittel-Rückführungskanal 12 ist mit der Gasrückführungsöffnung 77a, dem Innenkanal des Rohrelements 77, dem Lochabschnitt 79, dem Kältemittelauslass 76 und dem Durchgangsloch 17g des unteren Verbindungsanschlusses 17e aufgebaut, die in 2, 3 dargestellt sind. Der in 1 dargestellte Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 ist mit der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 77b, dem Innenkanal des Rohrelements 77, dem Lochabschnitt 79, dem Kältemittelauslass 76 und dem Durchgangsloch 17g des unteren Verbindungsanschlusses 17e aufgebaut, die in 2, 3 dargestellt sind. Hierbei wird in der vorliegenden Erfindung der obere Raum 17a des Verteilerbehälters 17 als Kältemittelmischabschnitt zum Vermischen des gasförmigen Kältemittels von dem Kompressor 1 und dem flüssigen Kältemittel von dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 benutzt.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 mittels der Schrauben 73, 74 an dem linken Verteilerbehälter 17 des Kondensators 2 befestigt. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 4 dargestellt, die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 mit dem linken Verteilerbehälter 17 des Kondensators 2 verlötet. Insbesondere hat die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eine flache Außenwandfläche an einer Seite mit dem Kältemitteleinlass 75. D.h. die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 hat eine flache Außenwandfläche, die mit dem linken Verteilerbehälter 17 durch Löten verbunden ist. Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 ist mit dem linken Verteilerbehälter 17 verlötet, während ihre flache Außenwandfläche eine Außenwandfläche des linken Verteilerbehälters 17 kontaktiert. Deshalb können im zweiten Ausführungsbeispiel die Komponenten wie beispielsweise die Verbindungsanschlüsse 17d, 17e und die Schrauben 73, 74 im ersten Ausführungsbeispiel weggelassen werden, wodurch die Konstruktion vereinfacht und Schraubarbeit der Schrauben 73, 74 entfällt. Im zweiten Ausfihrungsbeispiel kann die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an den linken Verteilerbehälter 17 durch ein Plattiermaterial auf beiden Oberflächen gelötet werden. D.h. das Plattiermaterial auf den beiden Oberflächen wird mit einem Lotmaterial auf beiden Oberflächen plattiert und ist zwischen der flachen Außenwandfläche der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und der flachen Außenwandfläche des linken Verteilerbehälters 17 angeordnet. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die anderen Teile ähnlich jene des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • In den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist der Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13, in welchen ein Teil des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels strömt, mit der Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 verbunden. Im dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 5 dargestellt, der Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 mit der Auslassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 verbunden. Ferner ist, wie im zweiten Ausführungsbeispiel, die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 mit dem linken Verteilerbehälter 17 verlötet.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel sind, wie in 6A dargestellt, drei Trennplatten 19a, 19b, 19c in vertikaler Richtung in dem linken Verteilerbehälter 17 des Kondensators 2 angeordnet, wodurch der Innenraum des linken Verteilerbehälters 17 in vertikaler Richtung in vier Räume 17a, 17b, 17c', 17c'' aufgeteilt wird. Die Trennplatten 19a, 19b, der obere Raum 17a und der mittlere Raum 17b in dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechen jenen in dem ersten bzw. dem zweiten Ausführungsbeispiel. Andererseits ist die Trennplatte 19c im dritten Ausführungsbeispiel neu zu dem Verteilerbehälter 17 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Deshalb ist der untere Raum 17c des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels im dritten Ausführungsbeispiel durch die Trennplatte 19c in einen mittleren Raum 17c' und einen untersten Raum 17c'' aufgeteilt.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel ist das Rohrelement 77 in L-Form geformt und der untere Auslass des L-förmigen Rohrelements 77 steht mit dem mittleren Raum 17c' in Verbindung. Deshalb wird das L-förmige Rohrelement 77 als in 5 dargestellter Gaskältemittel-Rückführungskanal 12 verwendet. Andererseits ist der Auslassanschluss 25 an dem linken Verteilerbehälter 17 an einer Position entsprechend dem untersten Raum 17c'' unter der Trennplatte angeordnet und ein Teil des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels wird durch den Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 in den untersten Raum 17c'' eingeleitet. Der Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 kann mit einem durch eine Wand zwischen der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und dem linken Verteilerbehälter 17 hindurch gehenden Durchgangsloch konstruiert sein.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel wird das Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel zentrifugiert. Das an der oberen Stelle in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gesammelte gasförmige Kältemittel strömt von der an der oberen Stelle des Rohrelements 77 positionierten Gasrückfiihrungsöffnung 77a in das Rohrelement 77. Dann strömt das gasförmige Kältemittel in den Innenraum des Rohrelements 77, wie durch den Pfeil Fh in 6A angedeutet, und strömt in den mittleren Raum 17c'. Der mittlere Raum 17c' ist vorgesehen, um einen Einlassabschnitt des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 zu definieren. Das gasförmige Kältemittel strömt von dem mittleren Raum 17c' in die flachen Rohre 15 in dem oberen Teil des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 und wird in dem unteren Raum 18b des Verteilerbehälters 18 gewendet, wie durch den Pfeil Fi in 6A angedeutet. Dann strömt das Kältemittel in die flachen Rohre 15 in dem unteren Teil des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 und strömt in den untersten Raum 17C" des linken Verteilerbehälters 17.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel ist ein U-förmiger Kältemittelkanal auch in dem zweiten Wärmetauschabschnitt 6 gebildet, und das gesättigte gasförmige Kältemittel strahlt Wärme an die Außenluft in dem U-förmigen Kältemittelkanal ab. Somit wird das gesättigte gasförmige Kältemittel in dem U-förmigen Kältemittelkanal des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 kondensiert und unterkühlt und strömt in den untersten Raum 17c''. Im untersten Raum 17c'' werden das unterkühlte flüssige Kältemittel aus dem zweiten Wärmetauschabschnitt 6 und das gesättigte flüssige Kältemittel aus der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 durch den Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 vermischt. Das vermischte Kältemittel strömt durch den Auslassanschluss 25 aus dem Kondensator 2 heraus und strömt zu der Einlassseite der Dekompressionsvorrichtung 3. Weil im dritten Ausführungsbeispiel der U-förmige Kältemittelkanal auch im zweiten Wärmetauschabschnitt 6 ausgebildet ist, kann die Anzahl von Kehren in dem Kältemittelkanal in dem Kondensator 2 vergrößert werden, und die Wärmetauschleistung in dem Kondensator 2 kann verbessert werden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • In den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wird ein Teil des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet, wodurch eine in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels entsprechend einer Veränderung des Überhitzungsgrades des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels verändert wird. Im vierten Ausführungsbeispiel wird jedoch, wie in 7 dargestellt, das gasförmige Kältemittel von dem Kompressor 1 nicht direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet, und es ist eine Heizvorrichtung 35 vorgesehen. Die Heizvorrichtung 35 stellt eine Kältemittel-Heizmenge entsprechend dem Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 ein, wodurch die in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels eingestellt wird. Im vierten Ausführungsbeispiel ist die Heizvorrichtung 35 aus einem elektrischen Heizelement aufgebaut.
  • Insbesondere ist im vierten Ausführungsbeispiel, wie in 7 dargestellt, der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 mit der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a von dem Kältemittelkanal in dem in 1 (im ersten Ausführungsbeispiel) dargestellten Kondensator 2 mit integrierter Trennvorrichtung weggelassen. Ferner sind im vierten Ausführungsbeispiel ein Kältemitteltemperatursensor 30 und ein Kältemitteldrucksensor 31 an einem Kältemittelauslassrohr des Verdampfapparats 4 vorgesehen, und das elektrische Heizelement 35 ist an der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an einer Bodenseite vorgesehen. Messsignale von den beiden Sensoren 30, 31 werden einer Überhitzungsgrad-Bestimmungseinheit (Bestimmungseinheit) 33 einer elektronischen Steuereinheit 32 eingegeben, und die Überhitzungsgrad-Bestimmungseinheit 33 bestimmt den Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4. Ein Überhitzungsgrad-Bestimmungssignal wird von der Überhitzungsgrad-Bestimmungseinheit 33 an eine Heizmengenregeleinheit (Heizsteuerung) 34 der elektronischen Steuereinheit 32 ausgegeben.
  • Die Heizmengenregeleinheit 34 regelt einen dem elektrischen Heizelement 35 zugeführten elektrischen Strom, um so eine Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 zu erhöhen, wenn der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 steigt. Die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 wird erhöht, wenn der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 steigt, wodurch eine Verdampfungsmenge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels erhöht wird. Deshalb wird eine in dem Kühlkreis zirkulierte Menge Kältemittel erhöht, wenn der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 steigt, wodurch ein Anstieg des Überhitzungsgrades verhindert wird. Wenn dagegen der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 sinkt, wird die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 verringert. Deshalb wird eine Verdampfungsmenge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels reduziert, d.h. eine Menge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels wird erhöht, wodurch eine Verringerung des Überhitzungsgrades des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 verhindert wird.
  • Im vierten Ausführungsbeispiel wird die Heizmenge zum Heizen des in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels entsprechend dem Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 elektrisch eingestellt, wodurch der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 in einem vorgegebenen Überhitzungsbereich geregelt wird.
  • Auch in dem vierten Ausführungsbeispiel wird das gesamte kondensierte flüssige Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 durch den Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet. Deshalb kann eine in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitete Menge flüssigen Kältemittels erhöht werden. Ferner kann, da die in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitete Menge flüssigen Kältemittels ansteigt, die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 relativ größer eingestellt werden. Als Ergebnis kann, selbst wenn die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 von einer geeigneten Heizmenge aufgrund von Messfehlern beider Sensoren 30, 31 und dergleichen abweicht, ein Abweichungsfaktor zwischen einer tatsächlichen Heizmenge und der geeigneten Heizmenge verringert werden. Demgemäß wird der Einstellvorgang einer in dem Kühlkreis zirkulierten Kältemittelmenge durch die Heizmengenabweichung des elektrischen Heizelements 35 nicht stark beeinflusst. Somit kann die Überhitzungssteuerung des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 durchgeführt werden, selbst wenn eine Heizmengenabweichung des elektrischen Heizelements 35 verursacht wird.
  • Im vierten Ausführungsbeispiel wird der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 bestimmt und die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 zum Heizen des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels wird gesteuert, wodurch direkt der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 geregelt wird. Jedoch können der Kältemitteltemperatursensor 30 und der Kältemitteldrucksensor 31 auch an der Ausgabeseite des Kompressors 1 vorgesehen sein. In diesem Fall wird der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels bestimmt und die Heizmenge des elektrischen Heizelements 35 wird gesteuert, wodurch der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels geregelt wird und indirekt der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 geregelt wird. Ferner kann auch eine Heizvorrichtung, die heißes Wasser als Wärmequelle verwendet, als Heizvorrichtung zum Heizen des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels anstelle des elektrischen Heizelements 35 vorgesehen sein. In diesem Fall wird eine Strömungsmenge oder eine Temperatur des heißen Wassers durch ein elektrisches Regelventil eingestellt, wodurch die Heizmenge des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingestellt wird.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 1 dargestellt, wird eine in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 einzuleitende Menge gasförmigen Kältemittels durch die Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a eingestellt. Im fünften Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 8 dargestellt, anstelle der Gaskältemittel-Drosselvorrichtung 10a ein Regelventil 130 in dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 vorgesehen. Deshalb kann im fünften Ausführungsbeispiel das Strömungsmengenverhältnis zwischen dem flüssigen Kältemittel und dem gasförmigen Kältemittel, welche in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 einzuleiten sind, durch Einstellen des Öffnungsgrades des Regelventils 130 genau eingestellt werden.
  • Als nächstes wird eine spezielle Konstruktion des Kondensators 2 mit integrierter Trennvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf 9 und 10 beschrieben. Der Kondensator 2 enthält den Wärmetauschabschnitt 8, der mit mehreren waagrecht verlaufenden flachen Rohren 15 und mit den mehreren flachen Rohren 15 verbundenen gewellten Kühlrippen 16 aufgebaut ist. Der erste und der zweite Wärmetauschabschnitt 5, 6 sind miteinander verbunden, um den Wärmetauschabschnitt 8 zu bilden. Der rechte Verteilerbehälter 18 hat den gleichen Aufbau wie derjenige in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
  • Dagegen ist ein linker Verteilerbehälter 117 des Kondensators 2 mit einer Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 verlötet. Ein Innenraum des linken Verteilerbehälters 117 ist durch zwei Trennplatten 119a, 119b in einen oberen, einen mittleren und einen unteren Raum 117a, 117b, 117c aufgeteilt. Die untere Trennplatte 119b in dem Verteilerbehälter 117 und die Trennplatte 20 in dem Verteilerbehälter 18 sind in vertikaler Richtung in der gleichen Höhe der Verteilerbehälter 117, 18 angeordnet. Der erste Wärmetauschabschnitt 5 ist in einem oberen Seitenbereich des Wärmetauschabschnitts 8, insbesondere an einem oberen Teil beider Trennplatten 119b, 20 angeordnet. Der zweite Wärmetauschabschnitt 6 ist in einem unteren Seitenbereich des Wärmetauschabschnitts 8, insbesondere an einem unteren Teil beider Trennplatten 119b, 20 angeordnet.
  • Der als Kältemitteleinlass verwendete Einlassanschluss 24 ist mit dem linken Verteilerbehälter 117 an einem Abschnitt entsprechend dem mittleren Raum 117b verbunden. Der Einlassabschnitt 24 ist mit einem Rohr des Kompressors 1 auf der Kältemittelausgabeseite verbunden. Ein oberer Verbindungsanschluss 117d ist mit einer Seitenwandfläche des Verteilerbehälters 117 in einem oberen Bereich entsprechend dem oberen Raum 117a und einem oberen Abschnitt des mittleren Raums 117b verbunden, und ein unterer Verbindungsanschluss 117e ist mit dem Verteilerbehälter 117 an einer Position um das untere Ende verbunden.
  • 10 ist eine vergrößerte Darstellung des oberen Verbindungsanschlusses 117b. Eine mittlere Trennwand 117f ist in dem oberen Verbindungsanschluss 117d vorgesehen, sodass Kältemitteldurchgänge 117g, 117h in dem oberen Verbindungsanschluss 117d oberhalb und unterhalb der mittleren Trennwand 117f gebildet sind. Der untere Kältemitteldurchgang 117g des oberen Verbindungsanschlusses 117d steht mit dem mittleren Raum 117b des linken Verteilerbehälters 117 durch ein in einer Seitenwand des linken Verteilerbehälters 117 vorgesehenes erstes Verbindungsloch 117i in Verbindung.
  • Demgemäß strömt das von dem Kompressor 1 ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Einlassanschluss 24 in den mittleren Raum 117b. Dann strömt ein Teil des gasförmigen Kältemittels von dem mittleren Raum 117b durch das erste Verbindungsloch 117i direkt in den unteren Kältemitteldurchgang 117g. Dann strömt das gasförmige Kältemittel durch ein in der mittleren Trennwand 117f vorgesehenes Drosselloch 117j in den oberen Kältemitteldurchgang 117h. Auf diese Weise ist, wie in 9, 10 dargestellt, der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 aus dem ersten Verbindungsloch 117i, dem unteren Kältemitteldurchgang 117g und dem Drosselloch 117j aufgebaut.
  • Der andere Teil des von dem Einlassanschluss 24 in den mittleren Raum 117b strömenden gasförmigen Kältemittels strömt durch die flachen Rohre 15 des unteren Bereichs des ersten Wärmetauschabschnitts 5, den oberen Raum 18a des Verteilerbehälters 18 und die flachen Rohre 15 des oberen Bereichs des ersten Wärmetauschabschnitts 5, um gekühlt und kondensiert zu werden. Das kondensierte Kältemittel strömt in den oberen Raum 117a des Verteilerbehälters 117.
  • Der obere Kältemitteldurchgang 117h steht mit dem oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 durch ein in der Seitenwand des linken Verteilerbehälters 117 vorgesehenes zweites Verbindungsloch 117k in Verbindung. Deshalb strömt das in den oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 strömende kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) durch das zweite Verbindungsloch 117k in den oberen Kältemitteldurchgang 117h. Auf diese Weise ist der Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 aus dem oberen Raum 117a und dem zweiten Verbindungsloch 117k aufgebaut. Sowohl das gasförmige Kältemittel aus dem Drosselloch 117j als auch das flüssige Kältemittel aus dem zweiten Verbindungsloch 117k strömen in den oberen Kältemitteldurchgang 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d und werden darin vermischt. D.h. im fünften Ausführungsbeispiel ist der Gas/Flüssigkeits-Mischabschnitt aus dem oberen Kältemitteldurchgang 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d aufgebaut.
  • Das Drosselloch 117j ist ein kreisförmiges Loch und bildet eine kleinste Durchgangsfläche in dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10, wodurch eine Gaskältemittel-Umleitungsmenge reguliert und eingestellt wird. Ein Ventilkörper 130a, der in einer das Loch durchdringenden Richtung des Drossellochs 117j bewegbar ist, ist in dem oberen Verbindungsanschluss 117d vorgesehen. Der Ventilkörper 130 besitzt einen oberen Kreiskegel-Endabschnitt, der dem Drosselloch 117j gegenüber liegt, und einen Außengewindeabschnitt 130b. Der Außengewindeabschnitt 130b ist vorgesehen, um mit einem Innengewindeabschnitt 130c in Eingriff zu stehen, welcher in einer unteren Wandfläche des oberen Verbindungsanschlusses 117b gebildet ist. Deshalb kann der obere Kreiskegel-Endabschnitt des Ventilkörpers 130a mittels eines geeigneten Werkzeugs in das Drosselloch 117j eingeschoben und aus diesem heraus gezogen werden. Das Regelventil 130 ist aus dem Ventilkörper 130a, dem Außengewindeabschnitt 130b und dem Innengewindeabschnitt 130c aufgebaut.
  • Wie in 9 dargestellt, enthält die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 einen sich längs in der vertikalen Richtung erstreckenden zylindrischen Behälterkörper 170 und einen oberen und einen unteren Deckel 171, 172. Der obere und der untere Deckel 171, 172 verschließen das obere bzw. das untere offene Ende des Behälterkörpers 170. Die Elemente 170, 171, 172 sind integral miteinander verbunden, wodurch darin ein Raum 173 gebildet wird, in welchem das Kältemittel in gasförmiges und flüssiges Kältemittel getrennt wird.
  • Der obere und der untere Deckel 171, 172 sind gegenüber dem oberen bzw. dem unteren Verbindungsanschluss 117d, 117e angeordnet und sind mit dem oberen bzw. dem unteren Verbindungsanschluss 117d, 117e durch Gewindeelemente wie beispielsweise Schrauben (nicht dargestellt) befestigt. Der obere Deckel 171 besitzt darin einen Kältemitteleinlassdurchgang 174 und der obere Durchgang (Gas/Flüssigkeits-Mischabschnitt) 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d steht mit einem oberen Abschnitt des Innenraums 173 durch den Kältemitteleinlassdurchgang 174 in Verbindung. Der untere Deckel 172 besitzt darin einen Kältemittelauslassdurchgang 175 und der Kältemittelauslassdurchgang 175 steht mit dem unteren Raum 117c des linken Verteilerbehälters 117 durch einen Kältemitteldurchgang 117m des unteren Verbindungsanschlusses 117e und ein in der Seitenwand des linken Verteilerbehälters 117 vorgesehenes drittes Verbindungsloch 117n in Verbindung.
  • Somit ist die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 durch den oberen und den unteren Verbindungsanschluss 117d, 117e mit der Seitenwand des linken Verteilerbehälters 117 integriert. Hierbei stehen der Kältemitteleinlassdurchgang 174 und der Kältemittelauslassdurchgang 175 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 mit dem oberen bzw. dem unteren Raum 117a, 117b des Verteilerbehälters 117 in Verbindung. Hier ist ein elastisches Dichtungselement (nicht dargestellt) wie beispielsweise ein O-Ring zwischen dem Kältemitteleinlassdurchgang 174 und dem oberen Verbindungsanschluss 117d angeordnet, und ein elastisches Dichtungselement ist zwischen dem Kältemittelauslassdurchgang 175 und dem unteren Verbindungsanschluss 117e angeordnet. Deshalb kann zwischen dem Kältemitteleinlassdurchgang 174 und dem oberen Verbindungsanschluss 117d sowie zwischen dem Kältemittelauslassdurchgang 175 und dem unteren Verbindungsanschluss 117e eine Dichtleistung sichergestellt werden.
  • Ferner ist der Kältemitteleinlassdurchgang 174 so angeordnet, dass er von einer Kreisrnitte des kreisförmigen Innenraums 173 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 versetzt ist. Deshalb ist, wie in 9 dargestellt, die Kehrströmung A des Kältemittels in einem oberen Innenbereich des kreisförmigen Innenraums 173 gebildet. Ferner ist ein Trockenmittel 177 zum Entfernen von in dem Kältemittel enthaltenem Wasser in dem kreisförmigen Innenraum 173 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet.
  • Daher wird das von dem Kältemitteleinlassdurchgang 174 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömende Kältemittel mittels der Zentrifugalkraft der Kehrströmung A gezwungen, sich in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel zu trennen. Deshalb kann, selbst wenn die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 nur ein kleines Behältervolumen besitzt, das in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömende Kältemittel sicher in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel getrennt werden. Demgemäß ist eine Zentrifugaltrennvorrichtung an einem oberen Abschnitt des Innenraums 173 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 um den Kältemitteleinlassdurchgang 175 konstruiert.
  • Ein Kreisrohrelement 176 ist in einem Kreismittelbereich des kreisförmigen Innenraums 173 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 so angeordnet, dass es sich in der vertikalen Richtung erstreckt. Das obere Ende des Rohrelements 176 ist in dem oberen Deckel 171 gehalten und daran befestigt, das untere Ende des Rohrelements 176 ist in eine obere Endöffnung des Kältemittelauslassdurchgangs 175 des unteren Deckels 172 eingesetzt, um in dem unteren Deckel 172 gehalten und daran befestigt zu sein.
  • Das Rohrelement 176 besitzt eine Gasrückführungsöffnung 176a, aus welcher gasförmiges Kältemittel gesaugt wird. Die Gasrückführungsöffnung 176a ist in einer Außenumfangsfläche des Rohrelements 176 an einer Position viel höher als die Flüssigkeitsfläche B des flüssigen Kältemittels vorgesehen. Das gasförmige Kältemittel strömt in einem Innenkanal des Rohrelements 176 nach unten. Deshalb ist der Gaskältemittel-Rückführungskanal mit der Gasrückführungsöffnung 176a und dergleichen aufgebaut.
  • Ferner besitzt das Rohrelement 176 eine Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b, aus welcher flüssiges Kältemittel gesaugt wird. Die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b ist in der Außenumfangsfläche des Rohrelements 176 an einer Position viel niedriger als die Flüssigkeitsfläche B des flüssigen Kältemittels vorgesehen. Das flüssige Kältemittel wird in den Innenkanal des Rohrelements 176 gesaugt und mit dem darin gesaugten gasförmigen Kältemittel vermischt, um in den Kältemittelauslasskanal 175 eingeleitet zu werden. Deshalb ist der Flüssigkältemittel-Rückführungskanal 13 mit der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b und dergleichen aufgebaut.
  • Das Kältemittel aus dem Kältemittelauslassdurchgang 175 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömt durch den Kältemitteldurchgang 117m des unteren Verbindungsanschlusses 117e und das dritte Verbindungsloch 117n des Verteilerbehälters 117 in den unteren Raum 117c des Verteilerbehälters 117 und steht ferner mit der Außenluft in den flachen Rohren 15 des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 in Wärmeaustausch, um unterkühlt zu werden. Anschließend strömt das unterkühlte Kältemittel in den unteren Raum 18b des Verteilerbehälters 18 und strömt durch den Auslassanschluss 25 zu der Dekompressionsvorrichtung 3.
  • Alle flachen Rohre 15 des Wärmetauschabschnitts 8 (erster und zweiter Wärmetauschabschnitt 5, 6), die gewellten Kühlrippen 16, die Verteilerbehälter 117, 18, die Verbindungsanschlüsse 117d, 117e, der Einlassanschluss 24, der Auslassanschluss 25 und dergleichen sind aus Aluminium gemacht und miteinander verlötet.
  • Als nächstes wird nun die Funktionsweise des fünften Ausführungsbeispiels beschrieben. Gasförmiges Kältemittel wird von dem Kompressor 1 ausgegeben und strömt von dem Einlassanschluss 24 in den mittleren Raum 117b des linken Verteilerbehälters 117. Dann wird das in den mittleren Raum 117b des Verteilerbehälters 117 strömende Kältemittel in einen Kältemittelstrom zu dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 und einen Kältemittelstrom zu dem oberen Verbindungsanschluss 117d an dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 vorbei verzweigt.
  • Deshalb gelangt ein Teil des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels durch den ersten Wärmetauschabschnitt 5 und wird in dem oberen Raum 18a des Verteilerbehälters 18 gewendet, wie durch den Pfeil Fb in 9 dargestellt. In einem normalen Kreisbetrieb strahlt das von dem Kompressor 1 ausgegebene gasförmige Kältemittel Wärme an die Außenluft ab und wird kondensiert, während es in einem Kältemittelkehrkanal des ersten Wärmetauschabschnitts 5 strömt. Deshalb strömt das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) in den oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 und strömt durch das zweite Verbindungsloch 117k in den oberen Kältemitteldurchgang 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d.
  • Andererseits strömt der andere Teil des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels von dem mittleren Raum 117b durch das erste Verbindungsloch 117i, den unteren Kältemitteldurchgang 117g und das Drosselloch 117j direkt in den oberen Kältemitteldurchgang 117h. Deshalb werden das gesamte kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 und das gasförmige Kältemittel aus dem Drosselloch 117j in dem oberen Kältemitteldurchgang 117h vermischt. Dann strömt das vermischte Kältemittel in den Kältemitteleinlasskanal 174 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und wird in den oberen Teil des kreisförmigen Innenraums 173 eingeleitet. Das vermischte Kältemittel strömt in den oberen Teil des kreisförmigen Innenraums 173 in die Kehrströmung A und wird mittels der Zentrifugalkraft der Kehrströmung A in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel getrennt. Das flüssige Kältemittel sinkt nach unten, um in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an der unteren Stelle gespeichert zu werden.
  • Ein Teil des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömt durch die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b in den Innenraum des Rohrelements 176. Gleichzeitig strömt das gasförmige Kältemittel in den oberen Abschnitt der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 durch die Gasrückführungsöffnung 176a in den Innenraum des Rohrelements 176. Im allgemeinen ist der Öffnungsbereich der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b deutlich kleiner als der Öffnungsbereich der Gasrückführungsöffnung 176a eingestellt, sodass die Menge des in die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b strömenden flüssigen Kältemittels auf eine sehr kleine Menge eingestellt ist.
  • Das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel, welche durch die Gasrückführungsöffnung 176a und die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b in das Rohrelement 176 strömen, werden durch den Kältemittelauslasskanal 175, den Kältemitteldurchgang 117m des unteren Verbindungsanschlusses 117e und das dritte Verbindungs loch 117n des linken Verteilerbehälters 117 in dieser Reihenfolge in den unteren Raum 117c des linken Verteilerbehälters 117 eingeleitet.
  • Das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel werden in den Kältemittelkanälen vermischt und laufen durch die flachen Rohre 15 in dem zweiten Wärmetauschabschnitt 6, wie durch den Pfeil Fg in 9 angedeutet. Während das Kältemittel durch die flachen Rohre 15 in dem zweiten Wärmetauschabschnitt 6 läuft, strahlt das Kältemittel weiter Wärme an die Außenluft ab, um unterkühlt zu werden, und strömt in den unteren Raum 18b des rechten Verteilerbehälters 18. Anschließend strömt das unterkühlte Kältemittel aus dem Auslassanschluss 25 aus dem Kondensator 2 heraus und strömt zu der Dekompressionsvorrichtung 3.
  • Im fünften Ausführungsbeispiel wird ein Teil des in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten flüssigen Kältemittels immer durch die Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet und in den Kühlkreis zirkuliert. Deshalb wird in dem flüssigen Kältemittel enthaltenes Schmieröl sicher in den Kompressor 1 zurück geführt, wodurch die Schmierleistung des Kompressors 1 verbessert wird.
  • Um die oben beschriebene Kältemittelströmung zu bilden, werden das gesamte kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 und der Teil des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels, welche aus dem Einlassanschluss 24 in den linken Verteilerbehälter 17 strömen, in dem oberen Kältemitteldurchgang 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d vermischt und tauschen Wärme aus. Auf diese Weise ist das Kältemittel, welches von dem oberen Kältemitteldurchgang 117h in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömt, in dem Gas/Flüssigkeit-Zweiphasenzustand mit einem Trockengrad entsprechend einem Überhitzungsgrad des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels des Kompressors 1.
  • Als Ergebnis ist die in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels eine Menge entsprechend dem Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels. D.h. die in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels kann gemäß der Veränderung des Überhitzungsgrades des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt werden. Eine Menge des gasförmigen Kältemittels, die von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet wird, wird durch Einstellen dieser in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten Menge flüssigen Kältemittels verändert, wodurch eine in dem Kühlkreis zirkulierte Menge Kältemittel eingestellt wird und der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingestellt wird. Da die Verdichtung des Kompressors 1 grundsätzlich mit einer Änderung mit konstanter Entropie durchgeführt wird, kann, falls der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels gesteuert werden kann, auch der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 4 gesteuert werden.
  • Im Kühlkreissystem des fünften Ausfiihrungsbeispiels wird die Zirkulationsmenge des Kältemittels durch Einstellen der in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 verbleibenden Menge flüssigen Kältemittels eingestellt. Insbesondere wird ein Strömungsverhältnis zwischen dem gasförmigen Kältemittel, das durch den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet wird, und dem flüssigen Kältemittel, das von dem Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet wird, auf ein eingestelltes Verhältnis geregelt, sodass die Zirkulationsmenge des Kältemittels in dem Kühlkreis und der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen gasförmigen Kältemittels gesteuert werden können.
  • Als nächstes wird der Einstellvorgang des Regelventils 130 beschrieben. 11 zeigt einen einzelnen Kondensatorabschnitt des Kondensators 2 nach Beendigung eines Lötprozesses vor dem Zusammenbau mit der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7. In diesem in 11 dargestellten Zustand des Kondensators 2 wird ein Druckverlust in dem Kältemittelkanal des ersten Wärmetauschabschnitts 5 erfasst. Wenn der Druckverlust erfasst wird, wird der Ventilkörper 130a des Regelventils 130 durch das geeignete Werkzeug gedreht, um an einer vollständig geschlossenen Stellung des Drossellochs 117j positioniert zu werden. In diesem Zustand sind Druckerfassungsrohre 131, 132 mit dem Einlassanschluss 24 bzw. dem oberen Kältemitteldurchgang 117h des oberen Verbindungsanschlusses 117d verbunden. Ein Einlassdruck-Messpunkt 131a und ein Auslassdruck-Messpunkt 132a sind jeweils in den Druckerfassungsrohren 131, 132 gesetzt.
  • Ein Fluidkompressor (nicht dargestellt) zum Zuführen eines Fluids mit einem vorgegebenen Druck in das Druckerfassungsrohr 131, insbesondere ein Luftkompressor, ist mit einer Einlassseite des Druckerfassungsrohres 131 verbunden. Eine Auslassseite des Druckerfassungsrohres 132 ist zu der Umgebungsluft offen. Luft mit einem vorgegebenen Druck wird von dem Luftkompressor in den Kältemittelkanal des ersten Wärmetauschabschnitts 5 geleitet, und ein Druck P1 an dem Einlassdruck-Messpunkt 131a und ein Druck P2 an dem Auslassdruck-Messpunkt 132a werden erfasst. Der Druckverlust ΔP (P1–P2) wird basierend auf dem erfassten Druck P1 und dem erfassten Druck P2 berechnet. Der Druckverlust ΔP ist ein Wert, der einen Beeinflussungsgrad von Maßabweichungen bei der Herstellung und aufgrund eines Loteinbruchs in dem Kondensator 2 zeigt. liier wird eine Durchgangsfläche des Drossellochs 117j, die zum Halten des Verhältnisses zwischen der Gaskältemittel-Umleitungsmenge und der Flüssigkältemittelmenge auf einem vorgegebenen Einstellverhältnis erforderlich ist, im voraus berechnet. D.h. eine Beziehung zwischen einer vorgegebenen Einstellposition des Ventilkörpers 130a des Regelventils 130 und dem Druckverlust ΔP wird im voraus berechnet. Hier ist die vorgegebene Einstellposition eine Drehwinkelposition von der vollständig geschlossenen Position des Ventilkörpers 130a.
  • Auf diese Weise wird der Ventilkörper 130a des Regelventils 130 um einen Drehwinkel von der vollständig geschlossenen Position zu einer eingestellten Drehwinkelposition entsprechend dem Druckverlust ΔP gedreht. Deshalb kann die Durchgangsfläche des Drossellochs 117j unter Berücksichtigung der Maßabweichungen bei der Herstellung, dem Loteinbruch und dergleichen geeignet eingestellt werden. So kann das Verhältnis zwischen der Gaskältemittel-Umleitungsmenge und der Flüssigkältemittelmenge, welche in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet werden, auf einem vorgegebenen Einstellverhältnis gehalten werden, wodurch der Überhitzungsgrad des von dem Kompressor 1 ausgegebenen Kältemittels passend gesteuert werden kann. Nachdem die Drehposition des Ventilkörpers 130a eingestellt ist, wird der Ventilkörper 130a an dem oberen Verbindungsanschluss 117d befestigt, sodass seine eingestellte Drehposition nicht verändert wird.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • In dem oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel sind der Einlassanschluss 24, der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 (das erste Verbindungsloch 117i, der untere Kältemitteldurchgang 117g und das Drosselloch 117j) und das Regelventil 130 in dem Kondensator 2 vorgesehen. Im sechsten Ausführungsbeispiel sind jedoch der Einlassanschluss 24, der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 und das Regelventil 130 in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 vorgesehen, wie in 12, 13 dargestellt. Im sechsten Ausführungsbeispiel sind die Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
  • In der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 besitzt der Behälterkörper 170 eine kreisförmige obere Öffnung 170a an seinem oberen Wandabschnitt und ein zylindrischer Vorsprung 24a des Einlassanschlusses 24 ist in die obere Öffnung 170a des Behälterkörpers 170 eingepasst eingepasst. Ein O-Ring 24b als ein elastisches Dichtungselement ist an einem Außenumfangsgraben des zylindrischen Vorsprungs 24a angebracht, sodass der Freiraum zwischen dem zylindrischen Vorsprung 24a und einer Innenumfangsfläche der oberen Öffnung 170a luftdicht verschlossen ist. Der Einlassanschluss 24 ist an dem oberen Wandabschnitt des Behälterkörpers 170 mittels Schrauben (nicht dargestellt) befestigt. Der Einlassanschluss 24 hat ein in einer Axialrichtung des zylindrischen Vorsprungs 24a (in der vertikalen Richtung) vorgesehenes Durchgangsloch 24c, und von dem Kompressor 1 ausgegebenes gasförmiges Kältemittel wird durch das Durchgangsloch 24c in einen Innenraum der oberen Öffnung 170a zirkuliert.
  • Ein in einen Innenraum der oberen Öffnung 170a vorstehender Ringplattenabschnitt 170b ist an einer Position um ein vorgegebenes Maß unterhalb einer oberen Endfläche der oberen Öffnung 170a gebildet. Der Ringplattenabschnitt 170b besitzt ein Durchgangsloch in seinem Mittelbereich, um so den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 zu bilden. Das von dem Kompressor 1 ausgegebene gasförmige Kältemittel strömt in die obere Öffnung 170a. Ein Teil des in die obere Öffnung 170a strömenden gasförmigen Kältemittels wird durch den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 direkt in den kreisförmigen Innenraum (Gas/ Flüssigkeit-Trennraum) 173 eingeleitet. Die Menge des in den kreisförmigen Innenraum 173 eingeleiteten gasförmigen Kältemittels wird durch eine Durchgangsfläche (Lochöffnungsfläche) des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 beschränkt.
  • Wie in 13 dargestellt, ist das Regelventil 130 in dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 angeordnet. Das Regelventil 130 enthält den Ventilkörper 130a mit einer Drehkonstruktion, und der Ventilkörper 130a hat ein in seiner radialen Richtung vorgesehenes Durchgangsloch 130d. Der Ringplattenabschnitt 170b besitzt ein kreisförmiges Anschlussloch 170c, das sich in einer Richtung senkrecht zu der Kältemittelströmungsrichtung (vertikale Richtung) des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 erstreckt. Der kreisförmige Ventilkörper 130a ist in das kreisförmige Anschlussloch 170c so eingepasst, dass er in einer durch C in 13 angegebenen Richtung drehbar ist. Eine Drehwelle (nicht dargestellt) ist mit einem Ende des Ventilkörpers 130a in seiner axialen Richtung (in einer senkrechten Richtung zu der Zeichenebene von 13) integriert und ragt auch aus dem Behälterkörper 170 heraus. Der Ventilkörper 130 wird durch die Drehwelle durch eine Betätigung von außerhalb des Behälterkörpers 170 gedreht. Ein elastisches Dichtungselement wie beispielsweise ein O-Ring ist zwischen dem Anschlusslochabschnitt des Behälterkörpers 170 und der Drehwelle angeordnet, um dazwischen abzudichten.
  • Zylindrische Vorsprünge 170e, 170f sind mit einer oberen Seitenwand 170d des Behälterkörpers 170 an einer oberen bzw. einer unteren Seite (stromaufwärtige bzw. stromab wärtige Seite) des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 integriert. Der obere zylindrische Vorsprung 170e hat darin ein Durchgangsloch zum Definieren eines Gaskältemittel-Kondensierungskanals 178. Das in die obere Öffnung 170a strömende gasförmige Kältemittel wird in den Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 und den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 verteilt. Im sechsten Ausführungsbeispiel ist eine Menge des in den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 verteilten gasförmigen Kältemittels größer eingestellt als diejenige des in den Gaskältemittel-Kondensierungskanals 178 verteilte.
  • Der untere zylindrische Vorsprung 170f besitzt darin ebenfalls ein Durchgangsloch zum Definieren des Flüssigkältemittel-Einleitungskanals 14. Das gesamte Kältemittel (flüssiges Kältemittel), das in dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 des Kondensators 2 kondensiert ist, wird durch den Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 in einen Gas/ Flüssigkeit-Mischbereich 173a eingeleitet. Der Gas/Flüssigkeit-Mischbereich 173a ist direkt unter dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 im Innenraum 173 des Behälterkörpers 170 angeordnet. Der Gas/Flüssigkeit-Mischbereich 173a entspricht dem oberen Kälternitteldurchgang 117h zum Bilden des Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitts im fünften Ausführungsbeispiel. O-Ringe 170g, 170h als elastische Dichtungselemente sind jeweils an Außenumfangsgräben beider zylindrischer Vorsprünge 170e, 170f angebracht.
  • Ein Verbindungsanschluss 117p ist aus Metall wie beispielsweise Aluminium gemacht und an den linken Verteilerbehälter 117 des Kondensators 2 gelötet. Der Verbindungsanschluss 117p besitzt kreisförmige Durchgangslöcher 117q, 117r. Die zylindrischen Vorsprünge 170e, 170f des Behälterkörpers 170 sind in die kreisförmigen Durchgangslöcher 117q, 117r eingepasst. Der O-Ring 170g ist vorgesehen, um den Freiraum zwischen dem Durchgangsloch 117q des Verbindungsanschlusses 117p und dem zylindrischen Vorsprung 170e abzudichten, und der O-Ring 170h ist vorgesehen, um den Freiraum zwischen dem Durchgangsloch 117r und dem zylindrischen Vorsprung 170f abzudichten. Der Behälterkörper 170 ist an dem Verbindungsanschluss 117p durch Schrauben (nicht dargestellt) befestigt. Der Verbindungsanschluss 117p enthält zylindrische Anschlussvorsprünge 117s, 117t, die jeweils den Kältemittellöchern 117q, 117r in dem linken Verteilerbehälter 117 entsprechen. Der Verbindungsanschluss 117p ist mit dem linken Verteilerbehälter 117 verbunden, wobei die Anschlussvorsprünge 117s, 117t in Anschlusslöcher des linken Verteilerbehälters 117 eingepasst sind.
  • Auf diese Weise steht der obere Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 mit dem Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 durch das obere Durchgangsloch 117q des Verbindungsanschlusses 117p in Verbindung. Der mittlere Raum 117b des linken Verteilerbehälters 117 steht durch das untere Durchgangs loch 117r des Verbindungsanschlusses 117p mit dem Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 in Verbindung. Demgemäß strömt ein Teil des in die obere Öffnung 170a der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleiteten gasförmigen Kältemittels von dem oberen Durchgangsloch 117q durch den Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 in den oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117. Ferner wird das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) in dem mittleren Raum 117b des linken Verteilerbehälters 117 durch das untere Durchgangsloch 117r und den Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14 in den Gas/Flüssigkeit-Mischbereich 173a zirkuliert. D.h. das Kältemittel wird in dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 gewendet, wie durch den Pfeil Fb' in 12 angedeutet.
  • Ein Rückeinlassanschluss 23 zum Bilden eines Einlasses des von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 zurück geführten Kältemittels ist mit dem linken Verteilerbehälter 117 an einer Stelle entsprechend dem unteren Raum 117c verbunden. Der Rückeinlassanschluss 23 ist mit einem unteren Verbindungsanschluss 179 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 durch ein Verbindungsrohr 23a verbunden. Der Verbindungsanschluss 179 ist durch einen O-Ring als elastisches Dichtungselement flüssigkeitsdicht in ein in dem unteren Deckel 172 vorgesehenes Mittelloch 172a fixiert. Das Mittelloch 172a entspricht dem Kältemittelauslasskanal im fünften Ausführungsbeispiel. Andererseits ist ein unteres Ende des Rohrelements 176 in das Mittelloch 172a des unteren Deckels 172 fixiert und dadurch gehalten. Auf diese Weise steht das untere Ende des Innenkanals des Rohrelements 176 mit einem Durchgangsloch 179a des Verbindungsanschlusses 179 in Verbindung. Das obere Ende des Rohrelements 176 ist viel höher als die Flüssigkeitsfläche B des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeicherten Kältemittels angeordnet.
  • Das gemischte Kältemittel in dem Gas/Flüssigkeits-Mischbereich 173a wird mittels der Zentrifugalkraft der Kehrströmung A in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel getrennt. Das getrennte flüssige Kältemittel wird in dem Innenraum 173 der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an der unteren Seite gespeichert, und das getrennte gasförmige Kältemittel wird über dem flüssigen Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 gespeichert. Das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 werden aus der Gasrückführungsöffnung 176a bzw. der Flüssigkeitsrückführungsöffnung 176b in das Rohrelement 176 eingeleitet. Dann strömen das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel in dem Rohrelement 176 durch den Verbindungsanschluss 179, das Verbindungsrohr 23a und den Rückeinlassanschluss 23 in den unteren Raum 117c des linken Verteilerbehälters 117.
  • D.h. im sechsten Ausführungsbeispiel ist der Einlassanschluss 24 an der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet und der Verteilungsmechanismus zum Verteilen des ausgegebenen gasförmigen Kältemittels in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und den ersten Wärmetauschabschnitt 5 ist ebenfalls in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet. Insbesondere werden in dem Einzelzustand des Kondensators 2, nachdem ein Lötprozess beendet ist, bevor die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 an den Kondensator 2 angebracht wird, wie in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben, der Kältemitteldruck P1 am Einlass des ersten Wärmetauschabschnitts 5 und der Kältemitteldruck P2 am Auslass davon erfasst. Dann wird der Druckverlust ΔP (P1-P2) im ersten Wärmetauschabschnitt 5 basierend auf dem erfassten Druck P1 und dem erfassten Druck P2 berechnet. Der Einstellwert (d.h. Drehmaß von der vollständig geschlossenen Position) des Ventilkörpers 130a des Regelventils 130 wird basierend auf dem Druckverlust ΔP bestimmt und der Ventilkörper 130a wird auf den Einstellwert gedreht.
  • Deshalb kann das Verhältnis zwischen der Gaskältemittel-Umleitungsmenge und der Flüssigkältemittelmenge, welche in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 strömen, auf dem vorgegebenen Verhältnis gehalten werden, ohne durch die Maßabweichungen bei der Herstellung und die Maßabweichungen aufgrund des Loteinbruchs oder dergleichen beeinflusst zu werden. So kann der Überhitzungsgrad des Kältemittels in dem Kühlkreissystem passend geregelt werden. Ferner kann in dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel, da der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 in dem Kondensator 2 an dem Verbindungsanschluss 117d vorgesehen ist, ein Lot (d.h. Lotmaterial) in den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 einbrechen, wenn der Kondensator 2 zusammengelötet wird. Da jedoch im sechsten Ausführungsbeispiel der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 vorgesehen ist, ist ein Einbrechen des Lotmaterials in den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 beim Löten des Kondensators 2 verhindert und es kann eine Reduzierung der Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 verhindert werden.
  • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • Das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug nehmend auf 14 und 15 beschrieben. Im siebten Ausführungsbeispiel sind Teile ähnlich jenen der oben beschriebenen fünften und sechsten Ausführungsbeispiele durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet und auf deren detaillierte Beschreibung wird verzichtet. Wie in 14, 15 dargestellt ist im siebten Ausführungsbeispiel der Ventilkörper 130 des sechsten Ausführungsbeispiels nicht in dem Ringplattenabschnitt 170b vorgesehen. Insbesondere hat der Ringplattenabschnitt 170b ein sehr kleines Loch zum Definieren des Gaskältemittel-Nebenkanals 10. Der Ringplattenabschnitt 170b kann mit dem Behälter körper 170 durch Druckguss und dergleichen integriert sein und der Ringplattenabschnitt 170b wird feinbearbeitet, um das sehr kleine Loch zum Bilden des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 vorzusehen.
  • Ein Teil des gasförmigen Kältemittels, welches in die obere Öffnung 170a strömt, wird durch den Gaskältemittel-Nebenkanal (sehr kleines Loch) 10 direkt in einen Gas/ Flüssigkeit-Trennraum 205 eingeleitet. Eine in den Gas/Flüssigkeit-Trennraum 205 strömende Menge des gasförmigen Kältemittels wird durch die Durchgangsfläche (Öffnungsfläche des sehr kleinen Lochs) des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 eingestellt. Deshalb kann das Verteilungsverhältnis des gasförmigen Kältemittels durch Einstellen des Durchgangsflächenverhältnisses zwischen dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 und dem Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 eingestellt werden. Im siebten Ausführungsbeispiel ist die Verteilungsmenge des gasförmigen Kältemittels in den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 größer als diejenige in den Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 eingestellt.
  • Der Behälterkörper 170 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 hat einen Kehrkanal 230 in dem Gas/Flüssigkeit-Trennraum 205, und das Kältemittel strömt entlang der Kehrströmung A in dem Kehrkanal 230 nach unten. Eine Führungsplatte 231 ist vorgesehen, um ein direktes Strömen des Kältemittels von dem Gas/Flüssigkeit-Mischbereich 173a entlang der kreisförmigen Innenwandfläche des Behälterkörpers 170 nach unten zu verhindern. Weil die Führungsplatte 231 vorgesehen ist, kann die Erzeugungsleistung der Kehrströmung A des Kältemittels verbessert werden. Ferner können die Komponenten der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7, wie beispielsweise das Rohrelement 176 und das Trockenmittel 177, durch Entfernen des unteren Deckels 172 von dem Behälterkörper 170 in den Behälterkörper 170 eingebracht und daraus entfernt werden.
  • Wie im sechsten Ausführungsbeispiel ist eine Verteilerkanalkonstruktion zum Verteilen des gasförmigen Kältemittels in dem Behälterkörper 170 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 und dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet. Weil die Verteilerkanalkonstruktion nicht in dem Verteilerbehälter 117 des Kondensators 2 vorgesehen sein muss, kann eine Kältemittelkanal-Struktur des Verteilerbehälters 117 des Kondensators 2 vereinfacht werden, wodurch seine Produktionskosten sinken. Ferner kann eine Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 in dem Behälterkörper 170 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 ohne Verändern der Konstruktion des Kondensators 2 einfach geändert werden. Da außerdem wie im sechsten Ausführungsbeispiel der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 im Behälter körper 170 vorgesehen ist, wird der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 nicht durch einen Loteinbruch beim Löten des Kondensatorteils des Kondensators 2 negativ beeinflusst.
  • Da der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 direkt von der oberen Öffnung 170a des Behälterkörpers 170 visuell überprüft werden kann, kann man eine Verstopfung des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 einfach feststellen, wodurch die Auslieferung eines fehlerhaften Produkts verhindert wird. Ferner kann wie im ersten Ausführungsbeispiel der Durchgangsdurchmesser des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 auf einen relativ großen Durchmesser (z.B. ∅ 5,5 mm) vergrößert werden, wodurch der Beeinflussungsgrad der Maßabweichungen des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 bei der Herstellung verringert wird.
  • Achtes Ausführungsbeispiel
  • In den oben beschriebenen ersten bis siebten Ausführungsbeispielen wird das gesamte kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet. Im achten Ausführungsbeispiel wird jedoch ein Teil des kondensierten Kältemittels nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts 5 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet und der andere Teil davon wird direkt in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet. Wie in 16 dargestellt, ist die Trennplatte 20 in dem rechten Verteilerbehälter 18 an einer Position unterhalb der Anordnungsposition der in dem linken Verteilerbehälter 117 angeordneten zweiten Trennplatte 119b angeordnet.
  • Deshalb wird im achten Ausführungsbeispiel eine Strömung des Kältemittels nach Durchströmen der flachen Rohre 15 im oberen Teil des ersten Wärmetauschabschnitts 5 in zwei Ströme verzweigt. Insbesondere läuft eine obere Hälfte des in den oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 eingeleiteten Kältemittels durch die flachen Rohre 15 an einem unteren Abschnitt des ersten Wärmetauschabschnitts 5, wie durch den Pfeil Fb' in 16 angedeutet, und wird darin kondensiert. Das kondensierte Kältemittel (flüssiges Kältemittel) strömt durch den mittleren Raum 117b des linken Verteilerbehälters 117 und den Verbindungsanschluss 117p in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7. Andererseits strömt der andere Teil des in den oberen Raum 117a eingeleiteten Kältemittels in den unteren Raum 117c des linken Verteilerbehälters 117, wie durch den Pfeil Fb'' in 16 angedeutet, nach Durchströmen der flachen Rohre 15 in einem oberen Bereich des zweiten Wärmetauschabschnitts 6 oberhalb der Trennwand 20. Das in den unteren Raum 117c des linken Verteilerbehälters 117 strömende flüssige Kältemittel, wie durch den Pfeil Fb'' in 16 angedeutet, wird mit dem von dem Rückeinlassanschluss 23 darin eingeleiteten Kältemittel vermischt. Das gemischte Kälte mittel in dem unteren Raum 117c läuft durch die flachen Rohre 15 in den unteren Bereich des zweiten Wärmetauschabschnitts 6, wie durch den Pfeil Fg' angedeutet, und wird darin unterkühlt.
  • Im achten Ausführungsbeispiel wird nur ein Teil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 kondensierten Kältemittels in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet. Deshalb wird die von dem Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 in den ersten Wärmetauschabschnitt 5 verteilte Menge gasförmigen Kältemittels größer als die durch den Gaskältemittel-Nebenkanal 10 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 verteilte Menge gasförmiges Kältemittel eingestellt.
  • Im achten Ausführungsbeispiel ist anstelle der im siebten Ausführungsbeispiel beschriebenen Führungsplatte 231 eine napfförmige Führungsplatte 210 an einem oberen Ende des Rohrelements 276 angeordnet, wodurch die Gas/Flüssigkeit-Trennleistung erhöht wird. Flüssiges Kältemittel sinkt von einem Außenumfangsabschnitt der Führungsplatte 210 nach unten, und nur gasförmiges Kältemittel, das in dem Innenraum 205 an einer oberen Stelle gespeichert ist, wird in die Gasrückführungsöffnung 176a des Rohrelements 176 gesaugt. Im achten Ausführungsbeispiel sind die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen siebten Ausführungsbeispiels.
  • Neuntes Ausführungsbeispiel
  • In den sechsten bis achten Ausführungsbeispielen ist der Einlassanschluss 24 in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 angeordnet und sowohl der Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 als auch der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 sind in dem Behälterkörper 170 der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 vorgesehen. Im neunten Ausführungsbeispiel sind jedoch, wie in 17, 18 dargestellt, ein Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178a und der Gaskältemittel-Nebenkanal 10 in dem Einlassanschluss 24 vorgesehen. Deshalb ist ein Axialmaß des zylindrischen Vorsprungs 24a des Einlassanschlusses 24 größer als derjenige in dem sechsten bis achten Ausführungsbeispiel gemacht. Auf diese Weise ist ein unteres Ende des zylindrischen Vorsprungs 24a um den Flüssigkältemittel-Einleitungskanal 14, d.h. an einem Teil direkt oberhalb des Gas/Flüssigkeit-Mischbereichs 173a angeordnet.
  • Ferner ist der Einlassanschluss 24 mit dem Gaskältemittel-Nebenkanal 10 um das untere Ende des Durchgangslochs 24c versehen. Eine Durchgangsfläche (Kanaldurchmesser) des Gaskältemittel-Nebenkanals 10 ist um eine vorgegebene Fläche kleiner als diejenige des Durchgangslochs 24c eingestellt. Ein als Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178a benutztes Durchgangsloch ist in einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorsprungs 24a an einer Position gegenüber dem oberen zylindrischen Vorsprung 170e des Behälterkörpers 170 vorgesehen. Der Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178a des Einlassanschlusses 24 steht mit dem oberen Raum 117a des linken Verteilerbehälters 117 durch den Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178 des Behälterkörpers 170 und das Durchgangsloch 117q des Verbindungsanschlusses 117t in Verbindung. Hierbei ist die Durchgangsfläche (Kanaldurchmesser) des Gaskältemittel-Kondensierungskanals 178a des Einlassanschlusses 24 und des Gaskältemittel-Kondensierungskanals 178 des Behälterkörpers 170 kleiner gemacht als diejenige des Durchgangslochs 117q des Verbindungsanschlusses 117p. Deshalb kann die Gaskältemittel-Verteilungsmenge in den ersten Wärmetauschabschnitt 5 durch Einstellen der Durchgangsfläche (Kanaldurchmesser) der Gaskältemittel-Knndensierungskanäle 178, 178a ohne Erfahren einer Beeinflussung wegen des Loteinbruchs eingestellt werden.
  • Der zylindrische Vorsprung 24a hat einen Außenumfangsgraben 24e an seiner unteren Endseite bezüglich des Gaskältemittel-Kondensierungskanals 178a, und ein O-Ring 24f als elastisches Dichtungselement ist an dem Außenumfangsgraben 24e angebracht. Der O-Ring 24f kann verhindern, dass das ausgegebene gasförmige Kältemittel in dem Gaskältemittel-Kondensierungskanal 178a durch einen Freiraum zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorsprungs 24a und der Innenumfangsfläche des Behälterkörpers 170 in den Gas/Flüssigkeit-Mischbereich 173a strömt.
  • Im neunten Ausführungsbeispiel wird das gesamte kondensierte Kältemittel aus dem ersten Wärmetauschabschnitt 5 in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet. Im neunten Ausführungsbeispiel sind die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen siebten Ausführungsbeispiels.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind. Zum Beispiel kann in dem oben beschriebenen fünften bis siebten und neunten Ausführungsbeispiel ein Teil des in dem ersten Wärmetauschabschnitt kondensierten flüssigen Kältemittels in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 7 eingeleitet werden, während der andere Teil davon ähnlich dem achten Ausführungsbeispiel in den zweiten Wärmetauschabschnitt 6 eingeleitet wird.
  • Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims (19)

  1. Kühlkreissystem, mit einem Kompressor (1) zum Komprimieren eines Kältemittels; einem ersten Wärmetauschabschnitt (5) zum Kühlen und Kondensieren eines von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme; einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (7) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel, in welche das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts und ein Teil des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingeleitet werden; einem stromab des ersten Wärmetauschabschnitts angeordneten zweiten Wärmetauschabschnitt (6) zum Kühlen und Kondensieren des aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme; einem Gaskältemittel-Rückführungskanal (12), durch welchen wenigstens gasförmiges Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in den zweiten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird; einer stromab des zweiten Wärmetauschabschnitts angeordneten Dekompressionsvorrichtung (3) zum Dekomprimieren des Kältemittels nach Durchströmen des zweiten Wärmetauschabschnitts; und einem stromab der Dekompressionsvorrichtung angeordneten Verdampfapparat (4) zum Verdampfen des aus der Dekompressionsvorrichtung strömenden Kältemittels.
  2. Kühlkreissystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Kältemittel-Einleitungskanal (14), durch welchen das gesamte von dem ersten Wärmetauschabschnitt ausgegebene Kältemittel in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömt; und einem Gaskältemittel-Nebenkanal (10), durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel an dem ersten Wärmetauschabschnitt vorbei direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömt.
  3. Kühlkreissystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitt (17a, 117h, 173a), in welchem das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts und ein Teil des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels eingeleitet und vermischt werden, bei welchem die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung einen Kältemitteleinlass (75, 174) besitzt, von welchem Kältemittel eingeleitet wird; und der Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitt mit dem Kältemitteleinlass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung verbunden ist.
  4. Kühlkreissystem nach Anspruch 3, bei welchem ein erster und ein zweiter Wärmetauschabschnitt miteinander verbunden sind, um einen Wärmetauschabschnitt (8), einen ersten Verteilerbehälter (17, 117) und einen zweiten Verteilerbehälter (18) eines Kondensators (2) zu bilden; der Wärmetauschabschnitt mehrere Rohre (15) enthält, durch welche das Kältemittel strömt; der erste Verteilerbehälter und der zweite Verteilerbehälter an zwei Seiten des Wärmetauschabschnitts angeordnet sind, um mit den Rohren in Verbindung zu stehen; und der Gas/Flüssigkeit-Mischabschnitt in dem ersten Verteilerbehälter vorgesehen ist.
  5. Kühlkreissystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einem Flüssigkältemittelrückführungskanal (13), durch welchen ein Teil des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in eine stromaufwärtige Stelle der Dekompressionsvorrichtung eingeleitet wird.
  6. Kühlkreissystem nach Anspruch 5, bei welchem der Flüssigkältemittelrückführungskanal (13) mit einer Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts in Verbindung steht.
  7. Kühlkreissystem nach Anspruch 5, bei welchem der Flüssigkältemittelrückführungskanal (13) mit einer Auslassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts in Verbindung steht.
  8. Kühlkreissystem nach Anspruch 2, ferner mit einer in dem Gaskältemittel-Nebenkanal angeordneten Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung (130) zum Einstellen einer Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals, wobei eine Menge des in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung gespeicherten flüssigen Kältemittels entsprechend einem Überhitzungsgrad des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels gesteuert wird.
  9. Kühlkreissystem nach Anspruch 8, ferner mit einem Einlassabschnitt (24), von welchem von dem Kompressor ausgegebenes gasförmiges Kältemittel in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, wobei der Einlassabschnitt in dem ersten Wärmetauschabschnitt vorgesehen ist und der Gaskältemittel-Nebenkanal und die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung in dem ersten Wärmetauschabschnitt vorgesehen sind.
  10. Kühlkreissystem nach Anspruch 8, ferner mit einem Einlassabschnitt (24), von welchem das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, wobei der Einlassabschnitt in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung vorgesehen ist und der Gaskältemittel-Nebenkanal und die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung vorgesehen sind.
  11. Kühlkreissystem nach Anspruch 8, bei welchem die Durchgangsflächen-Einstellvorrichtung einen Ventilkörper (130a) enthält, der zum Einstellen der Durchgangsfläche des Gaskältemittel-Nebenkanals drehbar angeordnet ist.
  12. Kühlkreissystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Einlassabschnitt (24), durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, wobei der Einlassabschnitt außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet ist; einem Gaskältemittel-Kondensierungskanal (178, 178a), durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel von dem Einlassabschnitt in den ersten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird, wobei der Gaskältemittel-Kondensierungskanal außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet ist; und einem Gaskältemittel-Nebenkanal (10), durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene gasförmige Kältemittel an dem ersten Wärmetauschabschnitt vorbei direkt in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung eingeleitet wird, wobei der Gaskältemittel-Nebenkanal außerhalb des ersten Wärmetauschabschnitts angeordnet ist.
  13. Kühlkreissystem nach Anspruch 12, bei welchem die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung einen Behälterkörper (170) mit einem Gas/ Flüssigkeit-Trennraum zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel enthält; und der Gaskältemittel-Kondensierungskanal und der Gaskältemittel-Nebenkanal in dem Behälterkörper vorgesehen sind.
  14. Kühlkreissystem nach Anspruch 12, bei welchem der Einlassabschnitt getrennt von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung ausgebildet und an der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung angebracht ist; und der Gaskältemittel-Kondensierungskanal (178a) und der Gaskältemittel-Nebenkanal in dem Einlassabschnitt vorgesehen sind.
  15. Kühlkreissystem nach Anspruch 12, bei welchem die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung einen Flüssigkältemittelrückführungskanal (176b) besitzt, durch welchen ein Teil des flüssigen Kältemittels in der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömt; der Gaskältemittelrückführungskanal mit dem Flüssigkältemittelrückführungskanal (176b) verbunden ist, um einen Mischabschnitt (179a) zu bilden, wo das gasförmige Kältemittel von dem Gaskältemittelrückführungskanal und das flüssige Kältemittel von dem Flüssigkältemittelrückführungskanal vermischt werden, und der Mischabschnitt in der GaslFlüssigkeit-Trennvorrichtung derart vorgesehen ist, dass das Kältemittel in dem Mischabschnitt in den zweiten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird.
  16. Kühlkreissystem, mit einem Kompressor (1) zum Komprimieren eines Kältemittels; einem ersten Wärmetauschabschnitt (5) zum Kühlen und Kondensieren des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme; einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (7) zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel, in welche das gesamte Kältemittel nach Durchströmen des ersten Wärmetauschabschnitts eingeleitet wird; einem stromab des ersten Wärmetauschabschnitts angeordneten zweiten Wärmetauschabschnitt (6) zum Kühlen und Kondensieren des aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung strömenden Kältemittels durch Abstrahlen von Wärme; einem Gaskältemittelrückführungskanal (12), durch welchen das gasförmige Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in den zweiten Wärmetauschabschnitt eingeleitet wird; einer stromab des zweiten Wärmetauschabschnitts angeordneten Dekompressionsvorrichtung (3) zum Dekomprimieren des Kältemittels nach Durchströmen des zweiten Wärmetauschabschnitts; einem stromab der Dekompressionsvorrichtung angeordneten Verdampfapparat (4) zum Verdampfen des aus der Dekompressionsvorrichtung ausströmenden Kältemittels; und einer Heizeinheit (35) zum Einstellen einer Heizmenge des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung entsprechend einem Überhitzungsgrad des von dem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels und/oder einem Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats.
  17. Kühlkreissystem nach Anspruch 16, ferner mit einem Flüssigkältemittelrückführungskanal (13), durch welchen ein Teil des flüssigen Kältemittels in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung in eine stromaufwärtige Position der Dekompressionsvorrichtung eingeleitet wird.
  18. Kühlkreissystem nach Anspruch 17, bei welchem der Flüssigkältemittelrückführungskanal mit einer Einlassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts in Verbindung steht.
  19. Kühlkreissystem nach Anspruch 17, bei welchem der Flüssigkältemittelrückführungskanal mit einer Auslassseite des zweiten Wärmetauschabschnitts in Verbindung steht.
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