DE112005003151T5

DE112005003151T5 - Verdampfer

Info

Publication number: DE112005003151T5
Application number: DE112005003151T
Authority: DE
Inventors: Naohisa Oyama Higashiyama
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-11-08
Also published as: WO2006064823A1; US20090282850A1; US8037929B2

Abstract

Ein Verdampfer mit einer Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen, die parallel zueinander mit festgelegten Abständen in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet sind, und gewellten Rippen, die in korrespondierenden Luftdurchlassöffnungen zwischen den benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet sind, worin jedes Kältemittelströmungselement eine Mehrzahl von Kältemittelströmungsrohrbereichen beinhaltet, die in einer Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind; jede gewellte Rippe angeordnet ist, um sich über alle Kältemittelströmungsrohrbereiche zu erstrecken; ein sich vertikal erstreckender Ableitungsbereich zwischen den in der Vorne-Hinten-Richtung benachbart zueinander liegenden Kältemittelströmungsrohrbereichen ausgebildet ist; und jede gewellte Rippe Wellenkammbereiche, Wellentalbereiche und Verbindungsbereiche, welche die Wellenkammbereiche und die Wellentalbereiche miteinander verbinden und die jeweils eine Mehrzahl von Lamellen aufweisen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, beinhaltet, worin in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine Lamellengruppe ausgebildet ist, die von einer Mehrzahl von Lamellen gebildet wird, die nach unten in Richtung der Vorderseite geneigt sind, um mit einem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselements zu korrespondieren, und worin zumindest die Lamelle des...

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Anmeldung, die unter 35 U.S.C. § 111(a) eingereicht wurde, wobei sie den Vorteil gemäß 35 U.S.C. § 119(e)(1) des Einreichungsdatums der vorläufigen Anmeldung Nr. 60/637,745, welche am 20. Dezember 2004 eingereicht wurde, gemäß 35 U.S.C. § 111(b) in Anspruch nimmt.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer beispielsweise zum Einbau in einer Kraftfahrzeugklimaanlage.
Hier und in den angefügten Ansprüchen werden die oberen und unteren Seiten der 1, 2 und 10 jeweils als „oben" und „unten" bezeichnet. Die stromabwärtige Seite eines Luftstroms (eine Seite, die durch einen Pfeil X in den 1 und 10 und einer rechten Seite in der 4 dargestellt ist) wird als die „Vorderseite" und die gegenüber liegende Seite als die „Rückseite" bezeichnet. Die linken und die rechten Seiten der 2 und 10 werden jeweils als „links" und „rechts" bezeichnet.
STAND DER TECHNIK
Ein konventionell verwendeter Verdampfer zum Einsatz in einer Kraftfahrzeugklimaanlage beinhaltet eine Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen, welche parallel angeordnet sind, und gewellte Rippen, die jeweils zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet und mit diesen verlötet sind. Jede der gewellten Rippen beinhaltet Wellenkammbereiche, Wellentalbereiche und horizontale Verbindungsbereiche, welche die Wellenkammbereiche und die Wellentalbereiche miteinander verbinden. Die Wellenkammbereiche und die Wellentalbereiche sind mit den Kältemittelströmungselementen verlötet. Eine Mehrzahl von Lamellen ist in der Art in den Verbindungsbereichen ausgebildet, dass sie nebeneinander in der Luftströmungsrichtung liegen.
In dem Verdampfer fließt ein Teil von kondensiertem Wasser auf der Oberfläche der Kältemittelströmungselemente und auf der Oberfläche der gewellten Rippen nach unten durch Öffnungen zwischen benachbarten Lamellen. Das zurückbleibende kondensierte Wasser fließt durch den Effekt der Oberflächenspannung in Richtung von Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellenkammbereichen der gewellten Rippen und in Richtung von Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellentalbereichen der gewellten Rippen. Dann fließt das zurückbleibende kondensierte Wasser durch den Effekt der strömenden Luft in Richtung der Luftströmungsrichtung und fließt nach unten entlang der vorderen Enden der Kältemittelströmungselemente. Allerdings stockt in dem Fall, wo die Menge an kondensierte Wasser groß ist, eine große Menge von kondensierte Wasser in den Verbindungsbereichen und wird nicht ausreichend von der vorderen Endseite abgeleitet, was zu einem derartigen Problem führt, dass, wenn sich die Strömungsrate der Luft abrupt ändert, das kondensierte Wasser zerstreut wird oder das kondensierte Wasser die Öffnungen zwischen den Lamellen aufgrund der Oberflächenspannung verschließt, wodurch die Kühlleistung gesenkt wird. Weiterhin kann das kondensierte Wasser gefrieren.
Es ist ein Verdampfer vorgeschlagen worden, bei dem das oben genannte Problem gelöst ist. Bei dem Verdampfer ist eine gewellte Rippe, welche zwischen benachbarten Flachrohren angeordnet ist, in eine Mehrzahl von einzelnen Rippenelementen aufgeteilt, welche in festgelegten Abständen in der Luftströmungsrichtung angeordnet sind. Eine Öffnung ist zwischen benachbarten einzelnen Rippenelementen ausgebildet. Ableitungsrillen zum Ableiten von kondensiertem Wasser sind auf der äußeren Oberfläche der Flachrohre in Positionen ausgebildet, die mit den Öffnungen korrespondieren. (Ein derartiger Verdampfer ist beispielsweise in der offengelegten (kokai) japanischen Patentanmeldung Nr. 10-141805 vorgeschlagen worden.)
Allerdings ist bei dem in der oben genannten Publikation beschriebenen Verdampfer jede der gewellten Rippen in ei ne Mehrzahl von einzelnen Rippenelementen unterteilt, welche in festgelegten Abständen in der Luftströmungsrichtung angeordnet sind, und eine Öffnung ist zwischen benachbarten einzelnen Rippenelementen ausgebildet. Dies führt bei der Herstellung des Verdampfers zu dem Problem, dass der Zusammenbau der Kältemittelströmungselemente und der einzelnen Rippenelemente mühsam ist. Außerdem weist die geteilte gewellte Rippe im Vergleich zu einer ungeteilten gewellten Rippe eine kleinere Fläche der Wärmeübertragung mit Luft, die durch eine Luftdurchlassöffnung zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen strömt, auf, was zum Entstehen des Problems einer Einschränkung Wärmetauscherleistung führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das oben genannte Problem zu lösen und einen Verdampfer bereitzustellen, der eine exzellente Ableitung von kondensiertem Wasser bietet und hohe Arbeitseffizienz bei dessen Herstellung ermöglicht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Modi.

1) Ein Verdampfer mit einer Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen, die parallel zueinander mit festgelegten Abständen in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet sind, und gewellten Rippen, die in korrespondierenden Luftdurchlassöffnungen zwischen den benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet sind, worin jedes Kältemittelströmungselement eine Mehrzahl von Kältemittelströmungsrohrbereichen beinhaltet, die in einer Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind; jede gewellte Rippe angeordnet ist, um sich über alle Kältemittelströmungsrohrbereiche zu erstrecken; ein sich vertikal erstreckender Ableitungsbereich zwischen den in der Vorne-Hinten-Richtung benachbart zueinander liegenden Kältemittelströmungsrohrbereichen ausgebildet ist; und jede gewellte Rippe Wellenkammbereiche, Wellentalbereiche und Verbindungsbereiche, welche die Wellenkammbereiche und die Wellentalbereiche miteinander verbinden und die jeweils eine Mehrzahl von Lamellen aufweisen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, beinhaltet, worin in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine Lamellengruppe ausgebildet ist, die von einer Mehrzahl von Lamellen gebildet wird, die nach unten in Richtung der Vorderseite geneigt sind, um mit einem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselements zu korrespondieren, und worin zumindest die Lamelle des vorderen Endes der Lamellengruppe, welche ausgebildet ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende zu korrespondieren, in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselements angeordnet ist.
2) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 1), worin in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine zweite Lamellengruppe, welche von einer Mehrzahl von Lamellen gebildet wird, die nach oben in Richtung der Vorderseite geneigt sind, ausgebildet ist, um mit einem hinteren Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselements zu korrespondieren.
3) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 1), worin jede gewellte Rippe eine Rippenhöhe von 7,0 mm bis 10,0 mm und einen Rippenabstand von 1,3 mm bis 1,8 mm aufweist.
4) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 1), worin jeder der Wellenkammbereiche und der Wellentalbereiche von jeder gewellten Rippe einen flachen Bereich und runde Bereiche, die an korrespondierenden gegenüber liegenden Enden des flachen Bereichs angeordnet und mit den korrespondierenden Verbindungsbereichen verbunden sind, aufweist; und die runden Bereiche einen Radius der Krümmung von 0,7 mm oder weniger aufweisen.
5) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 1), worin Rohrgruppen in einer Mehrzahl von Reihen mit festgelegtem Abstand in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, wobei jede Rohrgruppe aus einer Mehrzahl von Flachrohren, die parallel zueinander mit einem festgelegten Abstand in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind, besteht; eine Mehrzahl von Flachrohren, die hintereinander in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, ein einzelnes Kälte mittelströmungselement bilden; jedes Flachrohr als ein Kältemittelströmungsrohrbereich dient; die gewellten Rippen mit den Flachrohren verlötet sind; und eine Öffnung zwischen in der Vorne-Hinten-Richtung zueinander benachbarten Flachrohren als der Ableitungsbereich dient.
6) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 5), der weiterhin einen Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich, welcher auf einer Seite in Richtung der Vorderseite und auf einer ersten Endseite der Kältemittelströmungselemente angeordnet ist und mit dem die Flachrohre von zumindest einer einzelnen Rohrgruppe verbunden sind, einen Kältemittelauslass-Sammelbehälterbereich, welcher auf der ersten Endseite der Kältemittelströmungselemente und hinter dem Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich angeordnet ist und mit dem die Flachrohre der übrigen Rohrgruppen verbunden sind, einen ersten Zwischensammelbehälterbereich, welcher auf der Seite in Richtung der Vorderseite und auf einer zweiten Endseite der Kältemittelströmungselemente angeordnet ist und mit dem die Flachrohre verbunden sind, die mit dem Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich verbunden sind, und einen zweiten Zwischensammelbehälterbereich, welcher auf der zweiten Endseite der Kältemittelströmungselemente und hinter dem ersten Zwischensammelbehälterbereich angeordnet ist und mit dem die Flachrohre verbunden sind, die mit dem Kältemittelauslass-Sammelbehälterbereich verbunden sind, aufweist, worin der erste und der zweite Zwischensammelbehälterbereich miteinander kommunizieren.
7) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 6), worin der erste und der zweite Zwischensammelbehälterbereich integriert sind.
8) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 7), worin eine Ablaufrinne, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, auf der oberen Oberfläche eines Bereichs zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischensammelbehälterbereich in einen Bereich, der mit dem Ableitungsbereich korrespondiert, ausgebildet ist.
9) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 5), worin eine Rohrhöhe, welche die Dicke der einzelnen Flachrohre gemessen in der Links-Rechts-Richtung ist, 0,75 mm bis 1,5 mm beträgt.
10) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 1), worin jedes der Kältemittelströmungselemente von zwei Metallplatten gebildet wird, deren periphere Kantenbereiche miteinander verbunden sind; eine Mehrzahl von gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, zwischen den zwei Metallplatten ausgebildet sind und ein gewölbter Sammelbehälter bildender Bereich verbunden an jedem der gegenüber liegenden Enden der gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereiche ausgebildet ist; eine Mehrzahl der Kältemittelströmungselemente derart laminiert sind, dass deren gewölbte Sammelbehälter bildende Bereiche aneinander stoßen, und dass Luftdurch lasssöffnungen zwischen den gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichen ausgebildet werden; und eine gewellte Rippe in jeder Luftdurchlassöffnung zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet und mit den Kältemittelströmungselementen verlötet ist.
11) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 10), worin der Ablaufbereich zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen, die benachbart zueinander in der Vorne-Hinten-Richtung liegen, eine Rille umfasst, die durch Nachinnenverformen der zwei Metallplatten, die das korrespondierende Kältemittelströmungselement bilden, ausgebildet ist.
12) Ein Verdampfer gemäß Abschnitt 10), worin eine Rohrbereichshöhe, welche die Dicke des gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichs gemessen in der Links-Rechts-Richtung ist, 0,75 mm bis 1,5 mm beträgt.
13) Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator und einem Verdampfer, welcher ein Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel verwendet, wobei der Verdampfer ein Verdampfer gemäß einem der Abschnitte 1) bis 12) ist.
14) Ein Fahrzeug, in dem ein Kältekreislauf gemäß Abschnitt 13) als Kraftfahrzeugklimaanlage installiert ist.
15) Ein überkritischer Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Gaskühler, einem Verdampfer, einer Druckreduzierungseinrichtung und einem Zwischenwärmetauscher, um Wärmeaustausch zwischen einem Kältemittel aus dem Gaskühler und einem Kältemittel aus dem Verdampfer durchzuführen, in dem ein überkritisches Kältemittel verwendet wird, wobei der Verdampfer ein Verdampfer gemäß einem der Abschnitte 1) bis 12) ist.
16) Ein Fahrzeug, in dem ein Kältekreislauf gemäß Abschnitt 15) als eine Kraftfahrzeugklimaanlage installiert ist.

Bei dem Verdampfer des Abschnitts 1) beinhaltet jedes Kältemittelströmungselement eine Mehrzahl von Kältemittelströmungsrohrbereichen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, und jede gewellte Rippe ist angeordnet, um sich über alle Kältemittelströmungsrohrbereiche zu erstrecken. Daher kann im Gegensatz zu dem Fall der gewellten Rippen des in der oben genannten Publikation beschriebenen Verdampfers, bei dem jede der gewellten Rippen in einer Mehrzahl von einzelnen Rippenelementen in der Luftströmungsrichtung aufgeteilt ist, die Arbeit zum Zusammensetzen der Kältemittelströmungselemente und der gewellten Rippen während der Herstellung des Verdampfers einfach durchgeführt werden. Zusätzlich wird eine Reduktion der Wärmeübertragungsfläche zwischen den gewellten Rippen und der Luft, die durch die Luftdurchlassöffnungen zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen strömt, vermieden, und auf diese Weise wird ein Absinken der Kühlleistung des Verdampfers verhindert. Weiterhin ist in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine Lamellengruppe, die von einer Mehrzahl von Lamellen, die sich nach unten in Richtung der Vorderseite neigen, gebildet wird, ausgebildet, um mit einem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselementes zu kommunizieren, und zumindest die Lamelle des vorderen Endes der Lamellengruppe, welcher ausgebildet ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende zu kommunizieren, ist in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselementes angeordnet. Daher kann das kondensierte Wasser, welches auf den Kältemittelströmungselementen und auf der Oberfläche von jeder gewellten Rippe produziert wird, in einer verbesserten Weise abgeleitet werden. Das bedeutet, dass das kondensierte Wasser, welches auf den Kältemittelströmungselementen und auf der Oberfläche von jeder gewellten Rippe produziert wird, hauptsächlich durch den Kappilareffekt in Richtung von Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellenkammbereichen der gewellten Rippen und in Richtung von Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellentalbereichen der gewellten Rippen fließt und dann nach vorne entlang der Verbindungsbereiche aufgrund von Luft, die durch die Luftdurchlassspalten gelangt, fließt. Anschließend fließt das Wasser nach unten entlang der Oberfläche des vorderen Endes des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende und fließt ebenfalls entlang eines Bereiches, der dem Ableitungsbereich gegenüber liegt, der vorderen Endoberfläche von jedem der übrigen Kältemittelströmungsrohrbereiche. Allerdings kann in dem Fall, wo zumindest die Lamelle des vorderen Endes der Lamellengruppe, welche ausgebildet ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende zu korrespondieren, nicht in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselementes angeordnet ist, kann das kondensierte Wasser nach vorne fließen, während es durch den Ableitungsbereich entlang von Bereichen der Verbindungsbereiche der gewellten Rippe, wo keine Lamellen ausgebildet sind, fließt, was zu einem Absinken der Ableitungsleistung führen kann, wenn die Menge des produzierten kondensierte Wassers groß ist. Im Gegensatz hierzu fließt in dem Fall, wo zumindest die Lamelle des vorderen Endes der Lamellengruppe, welche bereitgestellt ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende zu korrespondieren, in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselementes angeordnet ist, das Kondenswasser nach unten durch eine Öffnung zwischen einer Lamelle, welcher in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselementes angeordnet ist, und einer weiteren Lamelle, welcher benachbart zu dessen Rückseite angeordnet ist. Daher wird das produzierte kondensierte Wasser auf der Oberfläche der gewellten Rippe daran ge hindert nach vorne zu fließen, während es durch den Ableitungsbereich gelangt. Zusätzlich ist an jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine Lamellengruppe, welche von einer Mehrzahl von Lamellen, die sich nach unten in Richtung der Vorderseite neigen, gebildet wird, ausgebildet, um mit einem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselementes zu korrespondieren. Daher gelangt in diesem Bereich Luft durch die Öffnungen zwischen den Lamellen nach unten, so dass Wasser in dem Ableitungsbereich nach unten geleitet wird, wodurch die Ableitung des Wassers nach unten aus dem Ableitungsbereich in einer verbesserten Weise erfolgt. Demzufolge wird ein Abfall der Ableitungsleistung selbst dann verhindert, wenn die produzierte Menge an kondensiertem Wasser groß ist.
Bei dem Verdampfer des Abschnitts 3) ist die Wärmetauschleistung verbessert, während eine Erhöhung des Luftstromwiderstandes vermieden wird, wodurch eine gute Balance zwischen dem Luftstromwiderstand und der Wärmetauschleistung etabliert wird.
Bei dem Verdampfer des Abschnitts 4) neigt die Menge an kondensiertem Wasser, welche sich auf den Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellenkammbereichen und auf den Verbindungsbereichen zwischen den Kältemittelströmungselementen und den Wellentalbereichen sammelt, dazu anzusteigen. Allerdings verbessert auch in diesem Fall die Verwendung der Konfi guration des Abschnittes 1) die Ableitung des kondensierten Wassers.
Bei dem Verdampfer des Abschnitts 8) nimmt die Ablaufrinne sowohl kondensiertes Wasser, welches nach unten entlang eines Bereiches, der dem Ableitungsbereich gegenüber liegt, der vorderen Endoberfläche von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem Frontende, als auch kondensiertes Wasser, welches nach unten durch die Öffnung zwischen eine Lamelle, welcher in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselements angeordnet ist, und einer weiteren Lamelle, welcher benachbart auf der Rückseite hiervon angeordnet ist, strömt, auf.
Bei dem Verdampfer des Abschnitts 9) ist die Wärmetauschleistung verbessert, während eine Erhöhung des Luftstromwiderstandes vermieden wird, wodurch eine gute Balance zwischen Luftstromwiderstand und der Wärmetauschleistung etabliert wird.
Bei dem Verdampfer des Abschnitts 12) ist die Wärmetauschleistung verbessert, während eine Erhöhung des Luftstromwiderstandes vermieden wird, wodurch eine gute Balance zwischen dem Luftstromwiderstand und der Wärmetauschleistung etabliert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Ausführungsform 1 eines Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine fragmentarische Ansicht im Vertikalschnitt, die den Verdampfer, der in der 1 gezeigt ist, wie er von der Rückseite aus gesehen wird, zeigt, wobei sein mittlerer Teil weggelassen ist.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Kältemittel-Einlass-Auslasstanks des in der 1 gezeigten Verdampfers.
4 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A der 2.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Kältemittel-Richtungswechseltanks des in der 1 gezeigten Verdampfers.
6 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht im Schnitt entlang der Linie B-B der 4.
7 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht im Schnitt entlang der Linie C-C der 2.
8 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 2.
9 ist ein Diagramm, das den Strom eines Kältemittels in dem in der 1 gezeigten Verdampfer zeigt.
10 ist eine teilweise weggelassene perspektivische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Ausführungsform 2 des Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine teilweise weggelassene teilweise vergrößerte horizontale Schnittansicht des in der 10 gezeigten Verdampfers.
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D der 11.
13 ist eine fragmentarische Ansicht im Schnitt entlang der Linie E-E der 11.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden als nächstes im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsformen eines Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung werden als ein Verdampfer einer Kraftfahrzeugklimaanlage, die ein Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel verwendet, eingesetzt.
Ausführungsform 1
Die vorliegende Ausführungsform ist in den 1 bis 9 dargestellt. Die 1 und 2 zeigen die Gesamtkonfiguration eines Verdampfers und die 3 bis 8 zeigen die Konfiguration von essentiellen Bereichen des Verdampfers. Die 9 zeigt, wie in Kältemittel durch den Verdampfer strömt.
In den 1 und 2 beinhaltet der Verdampfer 1, welcher in einer Kraftfahrzeugklimaanlage eingesetzt wird, die ein Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel verwendet, einen Kältemittel-Einlass-Auslasstank 2, bestehend aus Aluminium, und einen Kältemittelrichtungswechseltank 3, bestehend aus Aluminium, wobei die Tanks 2 und 3 vertikal beabstandet voneinander sind, und er beinhaltet weiterhin einen Wärmetauschkernbereich 4, welcher zwischen den Tanks 2 und 3 ausgebildet ist.
Der Kältemittel-Einlass-Auslasstank 2 beinhaltet einen Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5, welcher auf einer Seite in Richtung der Vorderseite (stromabwärtige Seite mit Bezug auf die Luftströmungsrichtung) angeordnet ist, und einen Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereich 6, welcher auf einer Seite in Richtung der Rückseite (stromaufwärtige Seite mit Bezug auf die Luftströmungsrichtung) angeordnet ist. Ein Kältemittel-Einlassrohr 7, bestehend aus Aluminium, ist mit dem Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 des Kältemittel-Einlass-Auslass tanks 2 verbunden. Ein Kältemittel-Auslassrohr 8, bestehend aus Aluminium, ist mit dem Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereich 6 verbunden.
Der Kältemittel-Richtungswechseltank 3 beinhaltet einen Kältemitteleinström-Sammelbehälterbereich 9 (erster Zwischen-Sammelbehälterbereich), der auf der Seite in Richtung der Vorderseite angeordnet ist, und einen Kältemittelausström-Sammelbehälterbereich 11 (zweiter Zwischen-Sammelbehälterbereich), welcher auf der Seite in Richtung der Rückseite angeordnet ist. Ein Verbindungsbereich 10 verbindet die Sammelbehälterbereiche 9 und 11 miteinander zur Integration. Die Sammelbehälterbereiche 9 und 11 und der Verbindungsbereich 10 definieren eine Ablaufrinne 20 (siehe 4).
Der Wärmetauschkernbereich 4 beinhaltet eine Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen 13, die parallel zueinander mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind; gewellte Rippen 14, bestehend aus Aluminium, die innerhalb von Luftdurchlassöffnungen zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen 13 und auf den äußeren Seiten der am weitesten links und am weitesten rechts angeordneten Kältemittelströmungselemente 13 angeordnet und die mit den Kältemittelströmungselementen 13 verlötet sind; und Seitenplatten 15, bestehend aus Aluminium, die auf den äußeren Seiten der am weitesten links und am weitesten rechts angeordneten gewellten Rippen 14 angeordnet und mit den korrespondierenden gewellten Rip pen 14 verlötet sind. Jedes der Kältemittelströmungselemente 13 beinhaltet hier zwei Flachrohre 12 (Kältemittelströmungsrohrbereiche), bestehend aus einem Aluminiumextrudat und angeordnet mit festgelegten Abständen in der Vorne-Hinten-Richtung, so dass sich deren Breiten in der Vorne-Hinten-Richtung erstrecken. Die oberen und unteren Enden des vorderen Flachrohrs 12 sind jeweils mit dem Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 und dem Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 verbunden, wohingegen die oberen und unteren Enden des hinteren Flachrohrs 12 jeweils mit dem Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereich 6 und dem Kältemittel-Auström-Sammelbehälterbereich 11 verbunden sind. Die Öffnung zwischen den Flachrohren 12 von jedem der Kältemittel-Einströmelemente 13, die benachbart in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, dient als ein Ableitungsbereich 30.
Wie dies in der 3 gezeigt ist, wird der Kältemittel-Einlass-Auslasstank 2 von einem Aluminiumlötblech, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüber liegenden Seiten aufweist, gebildet, und er beinhaltet ein erstes Element 16, das eine plattenförmige Form aufweist und mit dem die Flachrohre 12 verbunden sind, ein zweites Element 17, welches aus einem reinen Aluminiumextrudat ausgebildet ist und die obere Seite des ersten Elements 16 bedeckt; und Kappen 18 und 19, welche aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet sind, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüber liegenden Seiten aufweist, und die mit den gegenüber liegenden Enden des ersten und zweiten Elements 16 und 17 verbunden sind, um hierdurch die linken und rechten Endöffnungen zu verschließen. Ein Anschlussblech 21, bestehend aus Aluminium und verlängert in der Vorne-Hinten-Richtung, ist mit der äußeren Oberfläche der rechten Kappe 19 verlötet, während es den jeweiligen Enden des Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereichs 5 und des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6 gegenüber liegt. Das Kältemittel-Einlassrohr 7 und das Kältemittel-Auslassrohr 8 sind durch das Anschlussblech 21 verbunden.
Das erste Element 16 hat vordere und hintere gebogene Bereiche 22, deren zentrale Bereiche jeweils einen bogenförmigen Querschnitt aufweisen, der nach unten vorragt und eine geringe Krümmung aufweist. Eine Mehrzahl von Rohreinsetzöffnungen 23, welche in der Vorne-Hinten-Richtung verlängert sind, sind in den gebogenen Bereichen 22 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Die Rohreinsetzöffnungen 23 des vorderen gebogenen Bereichs 22 und die des hinteren gebogenen Bereichs 22 sind bezüglich ihrer Position in der Links-Rechts-Richtung identisch. Eine ansteigende Wand 22a ist integral mit der vorderen Kante des vorderen gebogenen Bereichs 22 und der hinteren Kante des hinteren gebogenen Bereichs 22 über die gesamte Länge der vorderen und hinteren Kanten ausgebildet. Eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 25 sind in einem flachen Bereich 24, der zwischen den gebogenen Bereichen 22 des ersten Elements 16 angeordnet ist, mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet.
Das zweite Element 17 beinhaltet vordere und hintere Wände 26, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstrecken und gemeinsam einen Querschnitt bilden, der dem Buchstaben m ähnelt, der sich nach unten öffnet; eine Trennwand 27 (Trennmittel), die in einem zentralen Bereich hiervon zwischen den vorderen und hinteren Wänden 26 ausgebildet ist und sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt und das Innere des Kältemittel-Einlass-Auslasstankes 2 in einen vorderen Raum und einen hinteren Raum teilt; und zwei im wesentlichen bogenförmige Verbindungswände 28, die nach oben vorragen und integral das obere Ende der Trennwand 27 und die unteren Enden der vorderen und hinteren Wände 26 verbinden. Eine strömungsteilende Widerstandsplatte 29 verbindet integral einen unteren Endbereich der hinteren Wand 26 des zweiten Elements 17 und einen unteren Endbereich der Trennwand 27 über deren gesamte Länge. Eine Mehrzahl von Kältemittelkanalöffnungen 31A und 31B in der Form einer Durchgangsöffnung und verlängert in der Links-Rechts-Richtung sind in einem hinteren Bereich der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet, wobei deren linken und rechten Endbereiche ausgenommen sind. Das untere Ende der Trennwand 27 ragt nach unten über die unteren Enden der vorderen und hinteren Wände 26 hinaus. Eine Mehrzahl von Vorsprüngen 27a sind integral auf der unteren Endfläche der Trennwand 27 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung derart ausgebildet, um nach unten vorzuragen und sie sind in korrespondierende Durchgangsöffnungen 25 des ersten Elements 16 eingepasst. Die Vorsprünge 27a werden durch Wegschneiden von festgelegten Bereichen der Trennwand 27 ausgebildet.
Ein nach links vorragender Bereich 32 zum Einpassen in den Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 ist integral mit der rechten Kappe 19 auf der Seite in Richtung der Vorderseite ausgebildet. Ein oberer nach links vorragender Bereich 33 und ein unterer nach links vorragender Bereich 34 sind integral mit der rechten Kappe 19 auf der Seite in Richtung der Rückseite und beabstandet voneinander in der Vertikalrichtung ausgebildet. Der obere nach links vorragende Bereich 33 ist in einen Raum 6a des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälters 6 eingepasst, wobei der Raum 6a oberhalb der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist. Der untere nach links vorragende Bereich 34 ist in einen Raum 6b des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6 eingepasst, wobei der Raum 6b unter der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist. Ein Eingrifffinger 35, welcher nach links vorragt, ist integral mit einem bogenförmigen Bereich, der sich zwischen der vorderen Seitenkante und der oberen Kante der rechten Kappe 19 erstreckt und einem bogenförmigen Bereich, der sich zwischen der hinteren Seitenkante und der oberen Kante der rechten Kappe 19 erstreckt, verbunden. Weiterhin ist ein Eingrifffinger 36, welcher nach links vorragt, integral mit einem vorderen Bereich und einem hinteren Bereich der unteren Endfläche der rechten Kappe 19 ausgebildet. Ein Kältemittel-Einlass 37 ist in der Bodenwand des nach links vorragenden Bereichs 32, der auf der Seite in Richtung der Vorderseite angeordnet ist, der rechten Kappe 19 ausgebildet. Ein Kältemittel-Auslass 38 ist in der Bodenwand des oberen nach links vorragenden Bereichs 33, welcher auf der Seite in Richtung der Rückseite der rechten Kappe 19 angeordnet ist, ausgebildet. Die linke Kappe 18 ist ein Spiegelbild der rechten Kappe 19 und beinhaltet die folgenden integral ausgebildeten Bereiche: einen nach rechts vorragenden Bereich 39 zum Einpassen in den Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5, einen oberen nach rechts vorragenden Bereich 41 zum Einpassen in den Raum 6a des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6, wobei der Raum 6a über der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist, einen unteren nach rechts vorragenden Bereich 42 zum Einpassen in den Raum 6b des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6, wobei der Raum 6b unter der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist; und obere und untere Eingrifffinger 43 und 44, welche nach rechts vorragen. Keine Öffnung ist in den Bodenwänden des nach rechts vorragenden Bereichs 39 und des oberen nach rechts vorragenden Bereichs 41 ausgebildet.
Das Anschlussblech 21 beinhaltet einen kurzen zylindrischen Kältemittel-Einströmanschluss 45, welcher mit dem Kältemittel-Einlass 37 der rechten Kappe 19 kommuniziert, und einen kurzen zylindrischen Kältemittel-Ausströmanschluss 46, welcher mit dem Kältemittel-Auslass 38 der rechten Kappe 19 kommuniziert. Ein gekrümmter Bereich 47, welcher nach links vorragt, ist in einem Bereich von jeder der oberen und unteren Kantenbereiche des Anschlussbleches 21, der zwischen dem Kältemittel-Einströmanschluss 45 und dem Kältemittel-Ausströmbereich 46 angeordnet ist, ausgebildet. Der obere gekrümmte Bereich 47 ist an einem zentralen Bereich, mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung, der oberen Kante der rechten Kappe 19 angepasst und zwischen die zwei Verbindungswände 28 des zweiten Elements 17 befestigt. Der untere gekrümmte Bereich 47 ist an einem zentralen Bereich, mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung, der unteren Kante der rechten Kappe 19 und an den flachen Bereich 24 des ersten Elements 16 befestigt. Ein Eingrifffinger 48, welcher nach links vorragt, ist integral mit jedem der vorderen und hinteren Endbereiche der unteren Kante des Anschlussblechs 21 ausgebildet. Die Eingriffsfinger 48 sind an der unteren Kante der rechten Kappe 19 befestigt. Ein Bereich mit reduziertem Durchmesser, welcher an einem Endbereich des Kältemittel-Einlassrohres 7 ausgebildet ist, ist in den Kältemittel-Einströmanschluss 45 des Anschlussblechs 21 eingesetzt und mit diesem verlötet. Genauso ist ein Bereich mit reduziertem Durchmesser, welcher an einem Endbereich des Kältemittel-Auslassrohres 8 ausgebildet ist, in den Kältemittel-Ausströmanschluss 46 des Anschlussblechs 21 eingesetzt und mit diesem verlötet. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist ein Anschlusselement für ein Expansionsventil mit den anderen Endbereichen der Kältemittel-Einlass- und -Auslassrohre 7 und 8 verbunden, während es den Enden der Rohre 7 und 8 gegenüber liegt.
Die ersten und zweiten Elemente 16 und 17 des Kältemittel-Einlass- und Auslasstankes 2, die Kappen 18 und 19 und das Anschlussblech 21 werden in folgenden Weise miteinander verlötet. Beim Zusammenbau der ersten und zweiten Elemente 16 und 17 werden die Vorsprünge 27a des zweiten Elements 17 in die korrespondierende Durchgangsöffnungen 25 des ersten Elements 16 eingeschoben, wobei sie anschließend geheftet werden. Im Ergebnis werden die oberen Endbereiche der vorderen und hinteren ansteigenden Wände 22a des ersten Elements 16 an korrespondierenden unteren Endbereiche der vorderen und hinteren Wände 26 des zweiten Elements 17 befestigt. In diesem hergestellten Zustand werden die ersten und zweiten Elemente 16 und 17 unter Verwendung der Lötmaterialschicht des ersten Elements 16 miteinander verlötet. Beim Anbringen der Kappen 18 und 19 werden die vorderen vorragenden Bereiche 39 und 32 in den Raum eingepasst, der von den ersten und zweiten Elementen 16 und 17 gebildet wird und der vor der Trennwand 27 angeordnet ist; die hinteren oberen vorragenden Bereich 41 und 33 werden in den Raum eingepasst, der von den ersten und zweiten Elementen 16 und 17 definiert wird und der hinter der Trennwand 27 und über der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist; die hinteren unteren vorragenden Bereiche 42 und 34 werden in den Raum eingepasst, der von den ersten und zwei ten Elementen 16 und 17 gebildet wird und der hinter der Trennwand 17 und unter der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 angeordnet ist; die oberen Eingrifffinger 43 und 35 werden an den Verbindungswänden 28 des zweiten Elements 17 angebracht; und die unteren Eingrifffinger 44 und 36 werden an den gebogenen Bereichen 22 des ersten Elements 16 angebracht. In diesem etablierten Zustand werden die Kappen 18 und 19 mit den ersten und zweiten Elementen 16 und 17 unter Verwendung von deren Lötmaterialschichten verlötet. Bei der Befestigung des Anschlussbleches 21 werden die gekrümmten Bereiche 47 an der rechten Kappe 19 und an dem zweiten Elementen 17 angebracht, und die Eingrifffinger 48 werden an der rechten Kappe 19 angebracht. In diesem etablierten Zustand wird das Anschlussblech 21 mit der rechten Kappe 19 unter Verwendung der Lötmaterialschichten der rechten Kappe 19 verlötet.
Der Kältemittel-Einlass-Auslasstank 2 wird auf diese Weise ausgebildet. Ein Bereich des Kältemittel-Einlass-Auslasstanks 2, welcher vor der Trennwand 27 des zweiten Elements 17 angeordnet ist, dient als der Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5, und ein Bereich des Kältemittel-Einlass-Auslasstanks 2, welcher hinter der Trennwand 27 angeordnet ist, dienst als Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereich 6. Die Strömungsteilende-Widerstandsplatte 29 teilt das Innere des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6 in obere und untere Räume 6a und 6b. Die Räume 6a und 6b kommunizieren miteinan der durch die Kältemittelkanalöffnungen 31A und 31B. Der Kältemittel-Auslass 38 der rechten Kappe 19 kommuniziert mit dem oberen Raum 6a des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6. Der Kältemittel-Einström-Anschluss 45 des Anschlussblechs 21 kommuniziert mit dem Kältemittel-Einlass 37, und der Kältemittel-Ausströmanschluss 46 kommuniziert mit dem Kältemittel-Auslass 38.
Wie dies in den 4 bis 8 gezeigt ist, wird der Kältemittel-Richtungswechseltank 3 aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Seiten aufweist, und er beinhaltet ein erstes Element 50, das eine plattenförmige Form hat und mit dem die Flachrohre 12 verbunden sind, ein zweites Element 51, welches aus einem reinen Aluminiumextrudat ausgebildet ist und die untere Seite des ersten Elements 50 bedeckt, Kappen 52 und 53, welche aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet sind, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Oberflächen aufweist, und die die linken und rechten Endöffnungen der ersten und zweiten Elemente 50 und 51 verschließen, eine Hilfsableitungsplatte 54, welche aus einem reinen Aluminiummaterial hergestellt, verlängert in der Links-Rechts-Richtung und mit dem Verbindungsbereich 10 verbunden ist, und ein Kommunikationselement 55, welches aus einem reinen Aluminiummaterial ausgebildet, verlängert in der Vorne-Hinten-Richtung und mit der äußeren Oberfläche der Kappe 52 so verlötet ist, dass es den En den des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9 und des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 gegenüberliegt. Der Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 und der Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereich 11 kommunizieren miteinander an ihren rechten Endbereichen über das Kommunikationselement 55.
Sowohl der Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 als auch der Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereich 11 haben eine obere Fläche, eine vordere Seitenfläche, eine hintere Seitenfläche und eine Bodenfläche. Die oberen Flächen der Sammelbehälter 9 und 11, mit Ausnahme von deren inneren und äußeren Bereichen mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung, dienen als horizontale flache Flächen 9a und 11a. Die inneren Bereiche mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung der oberen Flächen der Sammelbehälterbereiche 9 und 11 dienen als erste untere Bereiche 9b und 11b, die von Flächen gebildet sind, die linear nach unten und in Richtung der Innenseite mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung geneigt sind. Die ersten unteren Bereiche 9b und 11b dienen als vordere und hintere Seitenoberflächen der Ablaufrinne 20. Die vorderen und hinteren Seitenoberflächen der Ablaufrinne 20 fächern nach oben und in der Vorne-Hinten-Richtung aus. Vorzugsweise sind die ersten unteren Bereiche 9b und 11b nach unten mit einem Winkel von 45° oder mehr mit Bezug auf eine horizontale Ebene geneigt. Die vorderen und hinteren Seitenoberflächen der Ablaufrinne 20, d.h. die ersten unteren Bereich 9b und 11b der Sammelbehälterbereiche 9 und 11 sind nicht notwendigerweise linear geneigt, sondern können gebogener sein, solange sie nach oben und in die Vorne-Hinten-Richtung ausfächern. Äußere Bereiche mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung der oberen Flächen der Sammelbehälterbereiche 9 und 11 dienen als zweite untere Bereiche 9c und 11c, die von Flächen gebildet sind, die linear nach unten und in Richtung der Außenseite mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung geneigt sind. Vorzugsweise sind die zweiten unteren Bereiche 9c und 11c mit einem Winkel von 45° oder mehr mit Bezug auf eine horizontale Ebene nach unten geneigt. Die vorderen und hinteren äußeren Oberflächen der Sammelbehälterbereiche 9 und 11 sind mit den korrespondierenden zweiten unteren Bereichen 9c und 11c der oberen Flächen verbunden.
Das erste Element 50 beinhaltet einen ersten Sammelbehälter bildenden Bereich 56, welcher einen oberen Bereich des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9 bildet; einen zweiten Sammelbehälter bildenden Bereich 57, welcher einen oberen Bereich des Kältemittel-Auström-Sammelbehälterbereichs 11 bildet; und eine Verbindungswand 58, welche die Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 verbindet, und den Verbindungsbereich 10 bildet. Der erste Sammelbehälter bildende Bereich 56 beinhaltet eine horizontale flache obere Wand 56a, eine erste geneigte Wand 56b, die integral mit der hinteren Kante der oberen Wand 56a über deren gesamte Länge ausgebildet ist, und die nach hinten und nach unten geneigt ist; eine zweite geneigte Wand 56c, die integral mit der vorderen Kante der oberen Wand 56a über deren gesamte Länge ausgebildet ist und die nach vorne und nach unten geneigt ist; und eine vertikale Wand 56d, die integral mit der vorderen Kante der zweiten geneigten Wand 56c über deren gesamte Länge ausgebildet ist. Der zweite Sammelbehälter bildende Bereich 57 beinhaltet eine horizontale flache obere Wand 57a; eine erste geneigte Wand 57b, die integral mit der vorderen Kante der oberen Wand 57a über deren gesamte Länge ausgebildet ist und die nach vorne und nach unten geneigt ist; eine zweite geneigte Wand 57c, welche integral mit der hinteren Kante der oberen Wand 57a über deren gesamte Länge ausgebildet ist und die nach hinten und nach unten geneigt ist; und eine vertikale Wand 57d, welche integral mit der hinteren Kante der zweiten geneigten Wand 57c über deren gesamte Länge ausgebildet ist. Die Verbindungswand 58 verbindet integral die untere Kante der ersten geneigten Wand 57b des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 56 und die untere Kante der ersten geneigten Wand 57b des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 57. Die Bodenendflächen der vertikalen Wände 56d und 57d der Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 sind jeweils nach unten und nach innen mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung geneigt. Ein äußerer Bereich von jeder der Bodenflächen bildet teilweise einen gestuften Bereich 69, der später beschrieben wird. Die obere Oberfläche der oberen Wand 56a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 56 dienst als die obere Fläche des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9, d.h. als die horizontale flache Fläche 9a; die äußeren Ober flächen der geneigten Wände 56b und 56c dienen als die unteren Bereiche 9b und 9c; und die obere Oberfläche der vertikalen Wand 56c dient als ein oberer Bereich der vorderen Oberfläche des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9. Die obere Oberfläche der oberen Wand 57a des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 57 dient als die obere Fläche des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11, d.h. als die horizontale flache Fläche 11a; die oberen Flächen der geneigten Wände 57b und 57c dienen als die unteren Bereich 11b und 11c; und die äußere Oberfläche der vertikalen Wand 57d dient als ein oberer Bereich der hinteren Oberfläche des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11.
Eine Mehrzahl von Rohreinsetzöffnungen 59, die in der Vorne-Hinten-Richtung verlängert sind, sind in den Sammelbehälter bildenden Bereichen 56 und 57 des ersten Elementes 50 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Die Rohreinsetzöffnungen 59 des Sammelbehälter bildenden Bereichs 56 und die des Sammelbehälter bildenden Bereichs 57 sind in ihrer Position in der Links-Rechts-Richtung identisch. Endbereiche, die auf einer Seite in Richtung des Verbindungsbereiches 10 der Rohreinsetzungöffnung 59 angeordnet sind, d.h. hintere Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59 des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 56, und vordere Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59 des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 57, sind jeweils in den ersten geneigten Wänden 56b und 57b angeordnet. Daher sind die Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59, die auf der Seite in Richtung des Verbindungsbereiches 10 angeordnet sind, in den Seitenoberflächen der Ablaufrinne 20 angeordnet. Äußere Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59, mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung, d.h. vordere Endbereich der Rohreinsetzöffnungen 59 des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 56 und hintere Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59 des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 57 sind jeweils in den zweiten geneigten Wänden 56c und 57c angeordnet. Daher sind die vorderen und hinteren Endbereiche der Rohreinsetzöffnungen 59 in den zweiten unteren Bereichen 9c und 11c der oberen Flächen der Sammelbehälterbereiche 9 und 11 angeordnet.
Bei den oberen Wänden 56a und 57a und den geneigten Wänden 56b, 56c, 57b und 57c der Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 des ersten Elements 50 dienen deren Bereiche, die auf den linken und rechten Seiten von jeder Rohreinsetzöffnung 59 angeordnet sind, als geneigte Bereiche 61, die nach unten und in Richtung der Rohreinsetzöffnung 59 geneigt sind. Die geneigten Bereiche 61, die auf den linken und rechten Seiten von jeder Rohreinsetzöffnung 59 angeordnet sind, definieren eine Vertiefung 62. Ableitungsrillen 63 zum Ableiten von kondensiertem Wasser von dem Kältemittel-Richtungswechseltank 3 herunter sind in Verbindung mit den vorderen und hinteren Endbereichen der korrespondierenden Rohreinsetzöffnungen 59 auf den äußeren Oberflächen der zweiten geneigten Wände 56c und 57c und den vertikalen Wänden 56d und 57d der Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 des ersten Elements 50 ausgebildet. Der Boden von jeder Ableitungsrille 63 erstreckt sich nach unten, während der Abstand zwischen den korrespondierenden Rohreinsetzöffnungen 59 zunimmt. Der Boden eines Bereichs wird von jeder Ableitungsrille 63, welche auf der zweiten geneigten Wand 56c oder 57c angeordnet ist, d.h. auf den zweiten unteren Bereich 9c oder 11c, ist mit Bezug auf eine horizontale Ebene linear nach unten und in Richtung der Vorderseite oder der Rückseite geneigt. Vorzugsweise ist der Boden des Bereichs von jeder Ableitungsrille 63, die auf dem zweiten unteren Bereich 9c oder 11c angeordnet ist, mit einem Winkel von 45° oder mehr mit Bezug auf eine horizontale Ebene geneigt. Das untere Ende eines Bereichs von jeder Ableitungsrille 63, die auf der vertikalen Wand 56d oder 57d angeordnet ist, öffnet sich an der Bodenendfläche der vertikalen Wand 56d oder 57d.
Eine Mehrzahl von Ableitungsdurchgangsöffnungen 64, die in der Links-Rechts-Richtung verlängert sind, sind in der Verbindungswand 58 des ersten Elements 50 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Weiterhin ist eine Mehrzahl von Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 in der Verbindungswand 58 des ersten Elementes 50 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet, wobei sie von den Ableitungsdurchgangsöffnungen 64 weg verschoben sind.
Das erste Element 50 wird durch Pressen aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet, um die Sammmelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 zu bilden, d.h. die oberen Wände 56a und 57a, die geneigten Wände 56b, 56c, 57b und 57c, die vertikalen Wände 56d und 57d, die Verbindungswand 58, die Rohreinsetzöffnungen 59, die geneigten Bereiche 61 und die Abeitungsrillen 63, und um die Ableitungsdurchgangsöffnungen 64 und die Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 in der Verbindungswand 58 auszubilden.
Das zweite Element 51 beinhaltet einen ersten Sammelbehälter bildenden Bereich 66, welcher einen unteren Bereich des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9 bildet, einen zweiten Sammelbehälter bildenden Bereich 67, welcher einen unteren Bereich des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 bildet und eine Verbindungswand 68, welche die Sammelbehälter bildenden Bereiche 66 und 67 verbindet und die mit der Verbindungswand 58 der ersten Elements 50 verlötet ist, um hierdurch den Verbindungsbereich 10 zu bilden. Der erste Sammelbehälter bildende Bereich 66 beinhaltet vertikale vordere und hintere Wände 66a und eine Bodenwand 66b, die integral die Bodenenden der vorderen und hinteren Wände 66a verbindet, die nach unten vorragen und einen im wesentlichen bogenförmigen Querschnitt aufweisen. Der zweite Sammelbehälter bildende Bereich 67 beinhaltet vertikale vordere und hintere Wände 67a, eine Bodenwand 67b, die integral die Bodenenden der vorderen und hinteren Wände 67b verbindet, die nach unten vorragen und einen im wesentli chen bogenförmigen Querschnitt haben, und eine horizontale Strömungsteilende-Steuerwand 67c, die integral die oberen Endbereiche der vorderen und hinteren Wände 67a verbindet. Die Verbindungswand 68 verbindet integral eine oberen Endbereich der Trennwand 66a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 66 und einen oberen Endbereich der vorderen Wand 67a des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 67. Die äußere Oberfläche der vorderen Wand 66a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 66 und die äußere Oberfläche der hinteren Wand 67a des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 67 sind mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung nach innen von der äußeren Oberfläche der vertikalen Wand 56d des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 56 und der äußeren Oberfläche der vertikalen Wand 57d des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 57 des ersten Elementes 50 angeordnet. Daher wird der gestufte Bereich 69 in jedem der Verbindungsbereiche zwischen den vertikalen Wänden 56d und 57d des ersten Elements 50 und den vorderen und hinteren Wänden 66a und 67a des zweiten Elements 51 bereitgestellt; die äußeren Oberflächen der vertikalen Wände 56d und 57d sind mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung der äußeren Oberflächen der vorderen und hinteren Wände 66a und 67a nach außen über den korrespondierenden gestuften Bereichen 69 angeordnet; und das gesamte Bodenende jeder Ableitungsrinne 69 öffnet sich an dem korrespondierenden gestuften Bereich 69 (siehe 4). Die äußere Oberfläche eines oberen Kantenbereichs der vorderen Wand 66a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 66 ist eben mit der Bodenoberfläche eines Bereichs der Ableitungsrille 63, die auf der vertikalen Wand 56d angeordnet ist, ausgebildet, und die obere Oberfläche eines oberen Kantenbereichs der hinten Wand 67a des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 67 ist eben mit der Bodenoberfläche eines Bereichs der Ableitungsrille 63, die auf der vertikalen Wand 57d angeordnet ist, ausgebildet. Die äußere Oberfläche der vorderen Wand 66a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs dient als ein unterer Bereich der vorderen Oberfläche des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9. Die äußere Oberfläche der hinten Wand 67a und des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 67 dient als ein unterer Bereich der hinteren Oberfläche des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11.
Eine Mehrzahl von kreisförmigen Kältemittelkanalöffnungen 71 in der Form der Durchgangsöffnung sind in einem hinteren Bereich der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichs 67 des zweiten Elementes 51 mit festgelegten Abständen in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Der Abstand zwischen benachbarten kreisförmigen Kältemittelkanalöffnungen 71 nimmt graduell mit dem Abstand von dem linken Ende der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c zu. Die Distanz zwischen den zwei benachbarten kreisförmigen Kältemittelkanalöffnungen 71 kann konstant sein. Eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 72, die in der Links-Rechts-Richtung verlängert sind, sind in der Verbindungswand 68 des zweiten Elements 51 in Linie mit den korrespondierenden Ablei tungsdurchgangsöffnungen 64 des ersten Elements 50 ausgebildet. Außerdem ist eine Mehrzahl von Fixierungsdurchgangsöffnungen 73 in der Verbindungswand 68 in Linie mit den korrespondierenden Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 des ersten Elements 50 ausgebildet.
Das zweite Element 51 wird in der folgenden Weise ausgebildet. Zuerst werden die vorderen und hinteren Wände 66a und 67a und die Bodenwände 66b und 67b der Sammelbehälter bildenden Bereiche 66 und 67, die Strömungsteilende-Steuerwand 67c des zweiten Sammelbehälter bildenden Bereiches 67 und die Verbindungswand 68 integral durch Extrusion ausgebildet. Anschließend wird das resultierende Extrudat Pressen unterworfen, um die Kältemittelkanalöffnungen 71 in der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c und die Ableitungsdurchgangsöffnungen 72 und die Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 in der Verbindungswand 68 auszubilden.
Ausschnitte 74 werden in der Hilfableitungsplatte 54 derart ausgebildet, dass sie sich von deren oberer Kante aus erstrecken und mit den Ableitungsdurchgangsöffnungen 64 und 72 der ersten und zweiten Elemente 50 und 51 korrespondieren. Die Breite eines offenen Bereichs des Ausschnittes 74, gemessen in der Links-Rechts-Richtung, ist gleich zu der Länge der Ableitungsdurchgangsöffnungen 64 und 72, gemessen in der Links-Rechts-Richtung. Hilfsableitungsrillen 75 werden auf den vorderen und hinteren Oberflächen der Hilfableitungsplatte 54 in der folgenden Weise ausgebildet: Die Hilfsableitungsrillen 75 erstrecken sich vertikal und sind mit in korrespondierenden unteren Endbereichen der Ausschnitte 74 verbunden; und deren untere Endbereiche sind an der Bodenfläche der Hilfsableitungsplatte 54 offen. Vorsprünge 76 werden an der oberen Kante der Hilfsableitungsplatte 54 so ausgebildet, dass sie in Linie mit den korrespondierenden Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 und 73 der ersten und zweiten Elemente 50 und 51 sind und nach oben vorragen, um in die korrespondierenden Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 und 73 eingesetzt zu werden. Die Hilfsableitungsplatte 54 wird durch Pressen aus einem blanken Aluminiummaterial in der weise hergestellt, dass die Ausschnitte 74, die Hilfsableitungsrillen 75 und die Vorsprünge 76 ausgebildet werden.
Die Kappen 52 und 53 nehmen ein plattenförmige Form an und sind durch Pressen aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Seiten aufweist. Ein nach links vorragender Bereich 77 zum Einpassen in den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 ist integral mit der rechten Kappe 52 auf der Seite in Richtung der Vorderseite ausgebildet. Ein oberer nach links vorragender Bereich 78 und ein unterer nach links vorragender Bereich 79 sind integral mit der rechten Kappe 52 auf der Seite in Richtung der Rückseite beabstandet voneinander in der vertikalen Richtung ausgebildet. Der obere nach links vorragende Bereich 78 ist in einen Raum 11A des Kältemittel- Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eingepasst, wobei der Raum 11A über der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist. Der untere nach links vorragende Bereich 79 ist in einen Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eingepasst, wobei der Raum 11B unter der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist. Bei der rechten Kappe 52 ist ein Eingrifffinger 81, welcher nach links vorragt, integral mit sowohl einem bogenförmigen Bereich, der sich zwischen der vorderen Seitenkante und der Bodenseitenkante erstreckt, als auch mit einem bogenförmigen Bereich, der sich zwischen der hinteren Seitenkante und der Bodenkante erstreckt, ausgebildet, und er ist ebenfalls integral mit der oberen Kante an vorderen und hinteren Positionen integral ausgebildet; und weiterhin ist ein Eingriffsfinger 82, welcher nach rechts vorragt, sowohl auf den oberen als auch auf den unteren Kanten in einer zentralen Position mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung ausgebildet. Durchgangsöffnungen 83 und 84 sind jeweils in der Bodenwand des vorderen nach links vorragenden Bereichs 77 und in der Bodenwand des hinteren unteren nach links vorragenden Bereichs 79 der rechten Kappe 52 ausgebildet. Die vordere Durchgangsöffnung 83 ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9. Die hintere Durchgangsöffnung 84 ermöglicht eine Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Raums 11B, der unter der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist, des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11.
Ein nach rechts vorragender Bereich 85 zum Einpassen in den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 ist integral mit der linken Kappe 53 auf der Seite in Richtung der Vorderseite ausgebildet. Ein oberer nach rechts vorragender Bereich 86 und ein unterer nach rechts vorragender Bereich 87 sind integral mit der linken Kappe 53 auf der Seite in Richtung der Hinterseite und beabstandet zueinander in der vertikalen Richtung ausgebildet. Der obere nach rechts vorragende Bereich 86 ist in den Raum 11A des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eingepasst, wobei der Raum 11A über der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist. Der untere nach rechts vorragende Bereich 87 ist in den Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eingepasst, wobei der Raum 11B unter der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist. Bei der linken Kappe 53 ist ein Eingrifffinger 88, welcher nach rechts vorragt, integral sowohl mit einem bogenförmigen Bereich, der sich zwischen der vorderen Seitenkante und der Bodenkante erstreckt, als auch mit einen bogenförmigen Bereich, der sich zwischen den hinteren Seitenkante und der Bodenkante erstreckt, ausgebildet, und er ist ebenfalls integral mit der oberen Kante an vorderen und hinteren Positionen integral ausgebildet. Keine Durchgangsöffnung ist in den Bodenwänden des nach rechts vorragenden Bereiches 85 und des unteren nach rechts vorragenden Bereichs 87 ausgebildet.
Das Kommunikationselement 55 wird durch Pressen aus einem reinen Aluminiummaterial hergestellt und nimmt, von der rechten Seite aus gesehen, eine plattenförmige Form an, die identisch mit der der rechten Kappe 52 ist. Ein peripherer Kantenbereich des Kommunikationselementes 55 ist mit der äußeren Oberfläche der rechten Kappe 52 verlötet. Ein nach außen gewölbter Bereich 89 ist auf dem Kommunikationselement 55 ausgebildet, um eine Kommunikation zwischen den Durchgangsöffnungen 83 und 84 der rechten Kappe 52 zu etablieren. Das Innere des nach außen gewölbten Bereichs 89 dient als ein Kommunikationskanal 91, um eine Kommunikation zwischen den Durchgangsöffnungen 83 und 84 der rechten Kappe 52 zu etablieren. Ein Ausschnitt 92 ist auf jeder der oberen und unteren Kanten des Kommunikationselementes 55 in einer zentralen Position mit Bezug auf die Vorne-Hinten-Richtung ausgebildet. Die Eingrifffinger der rechten Kappe 52 sind in die korrespondierenden Ausschnitte 92 eingepasst.
Beim Zusammenbau des Kältemittel-Richtungswecheltanks 3 werden das erste und das zweite Element 50 und 51, die Hilfsableitungsplatte 54, die Kappen 52 und 53 und das Kommunikationselement 55 in der folgenden Weise miteinander verlötet. Beim Zusammenbau des ersten Elements 50 und des zweiten Elements 51 werden die Verbindungswände 58 und 68 derart miteinander in Kontakt gebracht, dass die Ableitungsdurchgangsöffnungen 64 und 72 in Linie miteinander sind und dass die Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 und 73 in Linie miteinander sind; die Bodenenden der ver tikalen Wände 56d und 57d der Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 sind in Eingriff mit den korrespondierenden oberen Enden der vorderen Wand 66a des ersten Sammelbehälter bildenden Bereichs 66 und mit der hinteren Wand 67a des zweiten- Sammelbehälter bildenden Bereichs 67; und die Vorsprünge 76 der Hilfsableitungsplatte 54 sind von unten in die Fixierungsdurchgangsöffnungen 65 und 73 der Elemente 50 und 51 eingesetzt und dann geheftet, wodurch die Elemente 56 und 57 miteinander verheftet werden. In dem so hergestellten Zustand werden diese Elemente unter Verwendung der Lötmaterialschichten des ersten Element 50 miteinander verlötet. Die Hilfsableitungsplatte 54 wird mit den Verbindungswänden 58 und 68 der Elemente 50 und 51 unter Verwendung der Lötmaterialschichten des ersten Elements 50 verlötet. Beim Befestigen der Kappen 52 und 53 werden die vorderen vorragenden Bereiche 77 und 85 in den Raum eingepasst, der von den ersten Sammebehälter bildenden Bereichen 56 und 66 der ersten Elemente 50 und 51 gebildet wird; die hinteren oberen vorragenden Bereiche 78 und 86 werden in den oberen Raum eingepasst, der von den zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichen 57 und 67 der zweiten Elemente 50 und 51 definiert wird und der über der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist; die hinteren unteren vorragenden Bereich 79 und 87 werden in den unteren Raum eingepasst, der von den zweiten Sammelbehälter bildenden Bereichen 57 und 67 der Elemente 50 und 51 definiert wird, und der unter der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c angeordnet ist; die oberen Eingrifffinger 81 und 88 wer den an dem ersten Element 50 befestigt; und die unteren Eingrifffinger 81 und 88 werden an dem zweiten Element 51 befestigt. In diesem etablierten Zustand werden die Kappen 52 und 53 mit den ersten und zweiten Elementen 50 und 51 unter Verwendung von deren Lötmaterialschichten verlötet. Beim Befestigen des Kommunikationselementes 55 wird das Kommunikationselement 55 mit der rechten Kappe 52 so in Eingriff gebracht, dass die Eingrifffinger 82 in die korrespondierenden Ausschnitte 92 eingepasst sind. In dem so etablierten Zustand wird das Kommunikationselement 55 mit der rechten Kappe 52 unter Verwendung der Lötmaterialschicht der rechten Kappe 52 verlötet.
Der Kältemittel-Richtungswechseltank 3 wird auf diese weise ausgebildet. Die ersten Sammelbehälter bildenden Bereiche 56 und 57 der Elemente 50 und 51 definieren den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9. Die zweiten Sammelbehälter bildenden Bereiche 57 und 67 definieren den Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereich 11. Die Strömungsteilende-Steuerwand 67c teilt das Innere des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 in die oberen und unteren Räume 11A und 11B. Die Räume 11A und 11B kommunizieren miteinander durch die kreisförmigen Kältemittelkanalöffnungen 71. Die hintere Durchgangsöffnung 84 der rechten Kappe 52 kommuniziert mit dem unteren Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11. Das Innere des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9 und der Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 kommunizieren miteinander durch die Durchgangsöffnungen 83 und 84 der rechten Kappe 52 und den Kommunikationskanal 91 in den nach außen gewölbten Bereich 89 des Kommunikationselementes 55. Die Verbindungswände 58 und 68 der Elemente 50 und 51 definieren den Verbindungsbereich 10. Der erste untere Bereich 9b des Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichs 9, der erste untere Bereich 11b des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 und der Verbindungsbereich 10 definieren die Ablaufrinne 20.
Jedes der Flachrohre 12 ist aus einen reinen Aluminiumextrudat ausgebildet und nimmt eine flache Form an, die eine weite Breite in der Vorne-Hinten-Richtung aufweist. In dem Flachrohr 12 sind parallel zueinander eine Mehrzahl von Kältemittelkanälen 12a ausgebildet, die sich in dessen Längsrichtung erstrecken. Die vorderen Flachrohre 12 und die hinteren Flachrohre 12 sind derart angeordnet, dass sie in identischen Positionen in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Obere Endbereiche der Flachrohre 12 sind in die korrespondierenden Rohreinsetzöffnungen 23 des ersten Elements 16 des Kältemittel-Eingabe-Ausgabetanks 2 eingesetzt und mit dem ersten Element 16 unter Verwendung der Lötmaterialschichten des ersten Elements 16 verlötet. Untere Endbereiche der Flachrohre 12 sind in die korrespondierenden Rohreinsetzöffnungen 59 des ersten Elements 50 des Kältemittel-Richtungswechseltanks 3 eingesetzt und mit dem ersten Element 50 unter Verwendung der Lötmaterialschichten des ersten Elementes 50 verlötet. Die vorderen Flachrohre 12 kommunizieren mit dem Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 und dem Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9. Die hinteren Flachrohre 12 kommunizieren mit dem Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereich 6 und dem Kältemittel-Ausström-Sammebehälterbereich 11.
Vorzugsweise beträgt die Dicke des Flachrohres 12 gemessen in der Links-Rechts-Richtung, d.h. eine Rohrhöhe (h), 0,75 mm bis 1,5 mm (siehe 8); die Breite des Flachrohres 12 gemessen in der Vorne-Hinten-Richtung beträgt 12 mm bis 18 mm; die Wanddicke des Flachrohres 12 beträgt 0,175 mm bis 0,275 mm; die Dicke einer Trennwand, die die Kältemittelkanäle 12a voneinander trennt, beträgt 0,175 mm bis 0,275 mm; der Abstand der Trennwände beträgt 0,5 mm bis 3,0 mm; und die vorderen und hinteren Endwände weisen einen Krümmungsradius von 0,35 mm bis 0,75 mm, gemessen auf deren äußerer Oberfläche, auf.
Anstelle der Verwendung des Flachrohres 12, welches aus einem Aluminiumextradat ausgebildet ist, kann ein zu verwendendes Flachrohr derart ausgebildet werden, dass eine innere Rippe in ein nahtgeschweißtes Rohr aus Aluminium eingesetzt wird, um eine Mehrzahl von Kältemittelkanälen darin auszubilden. Alternativ kann ein zu verwendendes Flachrohr in der folgenden Weise ausgebildet werden. Ein Aluminiumlötblech, das eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Seiten aufweist, wird einem Walzprozess unterworfen, um eine Platte auszubilden, die zwei flache Wand-bildende Bereiche, die miteinander über einen Verbindungsbereich verbunden sind, Seitenwand-bildende Bereiche, welche in einem gewölbten Zustand integral mit den korrespondierenden flache Wand-bildenden Bereichen an deren Seitenkanten, die dem Verbindungsbereich gegenüber liegen, ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von Trennwand-bildenden Bereichen, die integral mit den flache Wand-bildenden Bereichen derart ausgebildet sind, dass sie von den flache Wand-bildenden Bereichen vorragen und dass sie mit festgelegten Abständen in der Breiten-Richtung der flachen Wand-bildenden Bereich angeordnet sind, beinhaltet. Die so hergestellte Platte wird in dem Verbindungsbereich in die Form einer Haarnadel gebogen, so dass die Seitenwand-bildenden Bereiche aneinander stoßen, und anschließend wird verlötet. Die Trennwand-bildenden Bereiche werden zu Trennwänden.
Jede der gewellten Rippen 14 wird in einer Wellenform aus einem Aluminiumlötblech hergestellt, dass eine Lötmaterialschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Oberflächen ausweist. Die gewellte Rippe 14 beinhaltet Wellenkammbereiche 14a, Wellentalbereich 14b und horizontale flache Verbindungsbereiche 14c, die jeweils den Wellenkammbereich 14a und den Wellentalbereich 14b verbinden (siehe 8). Eine Mehrzahl von Lamellen 94A und 94B sind in den Verbindungsbereichen 14c so ausgebildet, dass sie in der Vorne-Hinten-Richtung nebeneinander liegen. Die vorderen und hinteren Flachrohre 12, die das Kältemittelströmungselement 13 bilden, teilen die gewellte Rippe 14.
Die Breite der gewellten Rippe 14, gemessen in der Vorne-Hinten-Richtung, ist ungefähr gleich zu der Spanne zwischen der vorderen Kante des vorderen Flachrohrs 12 und der hinteren Kante des hinteren Flachrohres 12. Die Wellenkammbereiche 14a und die Wellentalbereiche 14b der gewellten Rippe 14 sind mit den vorderen und hinteren Flachrohren 12 verlötet, die das Kältemittelströmungselement 13 bilden. In jedem der Verbindungsbereiche 14c der gewellten Rippe 14 sind alternierend eine erste Lamellengruppe 95A, die von einer Mehrzahl von ersten Lamellen 94A gebildet wird, welche nach unten in Richtung der Vorderseite geneigt sind, und eine zweite Lamellengruppe 95B, die von einer Mehrzahl von zweiten Lamellen 94B gebildet wird, welche nach oben in Richtung der Vorderseite geneigt sind, ausgebildet. Die erste Lamellengruppe 95A ist ausgebildet, um mit einem vorderen Bereich von jedem Flachrohr 12 zu korrespondieren, und die zweite Lamellengruppe 95 ist ausgebildet, um mit einem hinteren Bereich von jedem Flachrohr 12 zu korrespondieren. Zumindest die erste Lamelle des vorderen Endes 94A der ersten Lamellengruppe 95A, die mit dem vorderen Bereich des hinteren Flachrohres 12 kommuniziert, ist zwischen den Flachrohren 12 angeordnet, die benachbart in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, d.h. in dem Ableitungsbereich 30 des Kältemittelströmungselementes 13 (siehe 4). In jedem Verbindungsbereich 14c weist die gewellte Rippe 14 einen flachen Bereich zwischen den benachbarten Lamellengruppen 95A und 95B auf.
Die Rippenhöhe (H) der gewellten Rippe 14 ist die direkte Distanz zwischen dem Wellenkammbereich 14a und dem Wellentalbereich 14b, und die Rippenhöhe (H) beträgt vorzugsweise 7,0 mm bis 10,0 mm. Weiterhin beträgt der Rippenabstand Pf der gewellten Rippe 14 die Hälfte des vertikalen Abstandes P zwischen den zentralen Bereichen (mit Bezug auf die vertikale Richtung) der benachbarten Wellenkammbereiche 14a oder der benachbarten Wellentalbereiche 14b (d.h. Pf = P/2), und der Rippenabstand Pf beträgt vorzugsweise 1,3 mm bis 1,8 mm. Jeder der Wellenkammbereiche 14a und der Wellentalbereiche 14b der gewellten Rippe beinhaltet einen flachen Bereich, welcher in einem Zustand in dem er mit den Flachrohren 12 im Oberflächenkontakt steht, verlötet ist, und runde Bereiche, die an korrespondierenden gegenüberliegenden Enden der flachen Bereiche angeordnet und mit den korrespondierenden Verbindungsbereichen 14c verbunden sind. Vorzugsweise haben die runden Bereiche einen Radius R der Krümmung von 0,7 mm oder weniger (siehe 8).
Bei der Herstellung des Verdampfers 1 werden dessen Bauteilelemente mit Ausnahme des Kältemittel-Einlassrohres 7 und des Kältemittel-Auslassrohres 8 zusammen gebaut, provisorisch aneinander befestigt und dann werden alle Bauteilelemente miteinander verlötet.
Der Verdampfer 1 bildet zusammen mit einem Kompressor und einem Kondensator einen Kältekreislauf, der in einem Fahrzeug, zum Beispiel einem Kraftfahrzeug als Kraftfahrzeugklimaanlage eingebaut ist.
Bei dem oben beschriebenen, in der 9 gezeigten Verdampfer, tritt ein zweiphasiges Kältemittel in einer Dampf-Flüssigkeitsphase, das durch einen Kompressor, einem Kondensator und eine Expansionsventil gelangt ist, in den Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 des Kältemittel-Einlass-Auslasstankes 2 von dem Kältemittel-Einlassrohr 7 durch den Kältemittel-Eintrömanschluss 45 des Einschlussbleches 21 und den Kältemittel-Einlass 37 der rechten Kappe 19 aus ein. Danach strömt das Kältemittel verteilt ist die Kältemittelkanäle 12a von allen vorderen Flachrohren 12.
Das Kältemittel strömt, nachdem es in die Kältemittelkanäle 12a von allen vorderen Flachrohren 12 eingetreten ist, nach unten durch die Kältemittelkanäle 12a und tritt in den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 des Kältemittel-Richtungswechseltankes 3 ein. Das Kältemittel strömt, nachdem es den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 eingetreten ist, nach rechts und strömt dann durch die vordere Durchgangsöffnung 83 der rechten Kappe 52, den Kommunikationskanal 91 in dem nach außen gewölbten Bereich 89 des Kommunikationselementes 55 und die hintere Durchgangsöffnung 84 der rechten Kappe 52, wobei es seine Strömungsrichtung ändert und in den unteren Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eintritt.
Selbst dann wenn die Temperaturverteilung (Trockenheit des Kältemittels) des Kältemittels, das durch die vorderen Flachrohre 12 strömt, uneinheitlich aufgrund eines Fehlers beim Strömen des Kältemittels in einem einheitlich verteilten Zustand von dem Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 in die vorderen Flachrohre 12, uneinheitlich wird, wird das Kältemittel vermischt, wenn das Kältemittel, das aus dem Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 ausströmt, seine Strömungsrichtung ändert und in den unteren Raum 118 des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 strömt, so dass seine Temperatur einheitlich wird.
Das Kältemittel strömt, nachdem es in den unteren Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 eingetreten ist, nach links, tritt in den oberen Raum 11A durch die kreisförmigen Kältemittelkanalöffnungen 71 der Strömungsteilenden-Steuerwand 67c ein und strömt verteilt in die Kältemittelkanäle 12a von allen hinteren Flachrohren 12.
Das Kältemittel strömt, nachdem es in die Kältemittelkanäle 12 der Flachrohre 12 eingeströmt ist, nach oben entgegen der vorherigen Strömungsrichtung, tritt dann in den unteren Raum 6b des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälters 6 ein und tritt in den oberen Raum 6a durch die verlängerten Kältemittelkanalöffnungen 31A und 31B der Strömungsteilenden-Widerstandsplatte 29 ein. Da die Strömungstei lende-Steuerwand 29 dem Strom des Kältemittels Widerstand entgegensetzt, wird der verteilte Strom von dem oberen Raum 11A des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 zu den hinten Flachrohren 12 einheitlich, und der verteilte Strom von dem Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereich 5 zu den vorderen Flachrohren 12 wird in einem größerem Ausmaß einheitlich. Im Ergebnis wird die Kältemittelströmungsrate über alle Flachrohre 12 einheitlich, so dass die Temperaturverteilung im gesamten Wärmetauscherkernbereich 4 einheitlich wird.
Als Nächstes strömt das Kältemittel, nachdem es in den oberen Raum 6a des Kältemittel-Auslass-Sammelbehälterbereichs 6 eingetreten ist, aus zu dem Kältemittel-Auslassrohr 8 durch den Kältemittel-Auslass 38 der rechten Kappe 19 und den Kältemittel-Ausströmanschluss 46 des Anschlussbleches 21 aus. Während es durch die Kältemittelkanäle 12a der vorderen Flachrohre 12 und durch die Kältemittelkanäle 12a der hinteren Flachrohre 12 strömt, wird das Kältemittel Wärmeaustausch mit der Luft unterworfen, die durch die Luftdurchlassöffnungen in der Richtung des Pfeils X, der in den 1 und 9 gezeigt ist, strömt, und es strömt aus dem Verdampfer 1 in einer Dampfphase aus.
Zu diesem Zeitpunkt wird kondensiertes Wasser auf den Flachrohren 12 und auf der Oberfläche der gewellten Rippen 14 gebildet. Das gebildete kondensierte Wasser fließt hauptsächlich aufgrund des Kappilareffekts in Richtung der Verbindungsbereiche zwischen den Flachrohren 12 und den Wellenkammbereichen 14a der gewellten Rippe 14 und in Richtung mit der Verbindungsbereiche zwischen den Flachrohren 12 und den Wellentalbereichen 14b der gewellten Rippen 14, und fließt dann aufgrund von Luft, die durch die Luftdurchlassöffnungen gelangt, nach vorne entlang der Verbindungsbereiche. Anschließend fließt das Wasser nach unten entlang der vorderen Endoberfläche von jedem hinteren Flachrohr 12, das dem korrespondierenden Ableitungsbereich 30 gegenüberliegt, und es fließt ebenfalls nach unten entlang der vorderen Endoberfläche von jedem vorderen Flachrohr 12. Allerdings kann, wenn zumindest die erste Lamelle des vorderen Endes 94A der ersten Lamellengruppe 95A, die bereitgestellt ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Flachrohr 12 zu korrespondieren, nicht in dem Ableitungsbereich 30 des korrespondierenden Kältemittelströmungselement 13 angeordnet ist, das kondensierte Wasser nach vorne fließen, während es durch den Ableitungsbereich 30 entlang von Bereichen der Verbindungsbereiche 14c der gewellten Rippe 14, wo die Lamellen 94A und 94B nicht ausgebildet sind, gelangt, was zu einen Abfall der Ableitungsleistung führen kann, wenn die Menge an gebildeten kondensiertem Wasser groß ist. Im Gegensatz hierzu fließt in dem Fall, wo zumindest die erste Lamelle des vorderen Endes 94A der ersten Lamellengruppe 95A, die bereitgestellt ist, um mit dem vorderen Bereich mit jedem hinteren Flachrohr 12 zu korrespondieren, in dem Ableitungsbereich 30 des korrespondierenden Kältemittelströmungselementes 13 angeordnet ist, das kondensierte Wasser nach unten durch eine Öffnung zwischen der ersten Lamelle 94A, der indem Ableitungsbereich 30 des korrespondierenden Kältemittelströmungselementes 13 angeordnet ist, und der ersten Lamelle 94A, der benachbart auf dessen unterer Seite angeordnet ist. Auf diese Weise wird das kondensierte Wasser, welches auf der Oberfläche der gewellten Rippe 14 gebildet wird, daran gehindert, nach vorne zu fließen, während es durch den Ableitungsbereich 30 gelangt. Dem zu Folge kann selbst dann ein Abfallen der Ableitungsleistung verhindert werden, wenn die Menge an gebildeten kondensiertem Wasser groß ist.
Das kondensierte Wasser, welches von den gewellten Rippen 14 abgeleitet wird, fließt nach unten auf den Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereich 9 und den Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereich 11 des Kältemittel-Richtungswechseltankes 3. Ein Teil des kondensierten Wasser, der nach unten auf den Kältemittel-Richtungswechseltank 3 geflossen ist, tritt in die Ablaufrinne 20 ein, wenn das in der Ablaufrinne 20 gesammelte kondensierte Wasser eine bestimmte Menge erreicht, fließt das kondensierte Wasser den Verbindungsbereich 10 durch die Ableitungsöffnungen 64 und 72 herunten, fließt entlang von Seitenkantenbereichen der Ausschnitte 74 der Hilfsableitungsplatte 54, tritt in die Hilfsableitungsrillen 75 ein, fließt in die Hilfsableitungsrillen 75 und fällt von den Bodenendöffnungen der Hilfsleitungsrillen 75 herunter unter den Kältemittel-Richtungswechseltank 3. Das übrig bleibende kondensierte Wasser tritt in die Ableitungsril len 63 ein, fließt in die Ableitungsrillen 63 und fällt von den Bodenendöffnungen der Ableitungsrillen 63, d.h. von den Öffnungen der gestuften Bereiche 69 herunter unter den Kältemittel-Richtungswechseltank 3.
Der oben genannte Mechanismus verhindert das Gefrieren von kondensiertem Wasser, welches ansonsten aus der Stagnation von kondensiertem Wasser in einer großen Menge in den Bereichen zwischen den Bodenende der gewellten Rippen 14 und den horizontalen flachen Flächen 9a und 11a der Sammelbehälterbereich 9 und 11 des Kältemittel-Richtungswechseltankes 3 resultieren könnte. Im Ergebnis wird der Abfall der Leistung des Verdampfers 1 verhindert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform 1 wird die Kommunikation zwischen dem Kältemittel-Einström-Sammelbehälterbereichen 9 des Kältemittel-Richtungswechselsammelbehältertanks 3 und dem unteren Raum 11B des Kältemittel-Ausström-Sammelbehälterbereichs 11 in dem Endbereich etabliert, wo der Kältemittel-Einlass 37 des Kältemittel-Einlass-Sammelbehälterbereichs 5 ausgebildet ist. Allerdings kann alternativ eine derartige Kommunikation an dem Endbereich, der dem Kältemittel-Einlass 37 gegenüberliegt, ausgebildet werden.
Ausführungsform 2
Die vorliegende Ausführungsform ist in den 10 bis 13 dargestellt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist. der Verdampfer 100 derart konfiguriert, dass eine Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen 101, die jeweils eine vertikal verlängerte rechteckige Form aufweisen, in einem laminierten Zustand in der Links-Rechts-Richtung angeordnet und miteinander verbunden sind, während sich deren Breiten in der Vorne-Hinten-Richtung (Luftströmungsrichtung) erstrecken.
Jedes der Kältemittelströmungselemente 101 beinhaltet zwei sich vertikal erstreckende rechteckige Aluminiumplatten 102, deren periphere Kantenbereiche miteinander verlötet sind. Jede der Aluminiumplatten 102 ist aus einem Aluminiumlötblech ausgebildet, dass eine Materailschicht auf jeder seiner gegenüberliegenden Oberflächen aufweist. Zwei (vordere und hintere) sich vertikal erstreckende gewölbte Kältemittelströmungsrohrbereich 103 und 104 und gewölbte Sammelbehälter-bildende Bereiche 105 und 106 sind zwischen den zwei Aluminiumplatten 102, die teilweise das Kältemittelströmungselement 101 bilden, bereitgestellt. Die gewölbten Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 sind mit den korrespondierenden oberen und unteren Endbereichen der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 verbunden. Eine innere gewellte Rippe 107 aus Aluminium ist in jedem der Kältemittelströmungselemente 101 derart angeordnet, dass sie sich über die vorderen und hinteren Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 erstreckt. Die gewellte innere Rippe 107 ist mit den Aluminiumplatten 102 verlötet. Die gewellten inneren Rippen aus Aluminium können einzeln in den korrespondierenden Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 angeordnet werden. Eine Ableitungsrille 108 (Ableitungsbereich), die sich vertikal erstreckt und dafür ausgelegt ist, kondensiertes Wasser abzuleiten, ist in einem Bereich der äußeren Oberfläche des Kältemittelströmungselementens 101 ausgebildet, wobei der Bereich zwischen den vorderen und hinteren Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 eingezwängt ist.
Die rechte Aluminiumplatte 102, die verwendet wird, um teilweise das Kältemittelströmungselemente 101 zu bilden, beinhaltet zwei (vordere und hintere) sich vertikal erstreckende, nach rechts gewölbte Rohrbereich-bildende gewölbte Bereiche 109 und vier nach rechts gewölbte Sammelbehälter-bildende gewölbte Bereiche 110, die mit den korrespondierenden oberen und unteren Enden der Rohrbereich-bildenden gewölbten Bereiche 109 verbunden sind und eine Wölbungshöhe aufweisen, die größer als die der Rohrbereich-bildenden gewölbten Bereiche 109 ist. Ein Bereich der rechten Seitenoberfläche der rechten Aluminiumplatte 102, der zwischen den zwei Rohrbereich-bildenden Wölbungsbereichen 109 eingezwängt ist, dient als die Ableitungsrillen 108. Eine Durchgangsöffnung 111 ist in der oberen Wand von jedem der Sammelbehälter-bildenden gewölbten Bereiche 110 ausgebildet. Die linke Aluminium platte 102, welche verwendet wird, um teilweise das Kältemittelströmungselement 101 zu bilden, ist ein Spiegelbild der rechten Aluminiumplatte 102. Die Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 der zwei benachbarten Kältemittelströmungselemente 101 sind derart miteinander verlötet, dass die Durchgangsöffnungen 111 der Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 eines der benachbarten Kältemittelströmungselementes 101 mit denen der Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 des anderen Kältemittelströmungselementes 101 kommunizieren. Daher sind die Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 der benachbarten Kältemittelströmungselemente 101 jeweils in einem kommunizierenden Zustand so miteinander verbunden, dass die oberen und unteren Sammelbehälter 112, welche mit den vorderen Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 kommunizieren, und die oberen und unteren Sammelbehälter 113, welche mit den hinteren Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 kommunizieren, ausgebildet werden. Eine Öffnung ist zwischen den oberen Sammelbehältern 112 und 113 und zwischen den unteren Sammelbehältern 112 und 113 ausgebildet, und die Öffnung zwischen den unteren Sammelbehältern 112 und 113 dient als eine Ableitungsöffnung.
Bei dem Kältemittelströmungselement 101 ist die Höhe der Sammelbehälter-bildenden Bereiche 105 und 106 in der Links-Rechts-Richtung größer als die der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104. Öffnungen zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und Öffnungen zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen 104 der be nachbarten Kältemittelströmungselemente 101 dienen als Luftdurchlassöffnungen. Die gewellten Rippen 14, welche ähnlich zu denen der Ausführungsform 1 sind, sind in den korrespondierenden Luftdurchlassöffnungen so angeordnet, dass sie von den Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 geteilt werden. Die Wellenkammbereiche 14a und die Wellentalbereiche 14b von jeder gewellten Rippe 14 sind mit den äußeren Oberflächen der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 verlötet. Die erste Lamellengruppe 95A von jeder gewellten Rippe 14 ist ausgebildet, um mit einem vorderen Bereich von jedem der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 zu korrespondieren, und die zweite Lamellengruppe 95B ist ausgebildet, um mit einem hinteren Bereich von jedem der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 zu korrespondieren. Zumindest ist die Lamelle des vorderen Endes 94A der ersten Lamellengruppe 95A, die mit dem vorderen Bereich der hinteren Kältemittelströmungsrohrbereiche 104 kommuniziert, ist in einer Position angeordnet, die mit der Ableitungsrillen 108 korrespondiert.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Kältemittelströmungsrohrbereiche 103 und 104 des Kältemittelströmungselementes 101 gemessen in der Links-Rechts-Richtung, d.h. die Rohrhöhe (hl) 0,75 mm bis 1,5 mm (siehe 13); die Breite gemessen in der Vorne-Hinten-Richtung, d.h. die Rohrbreite beträgt 12 mm bis 18 mm und die Wanddicke der Aluminiumplatte 102 beträgt 0,175 mm bis 0,275 mm.
Bemerkenswerterweise sind die Rippenhöhe (H) und der Rippenabstand (Pf) der gewellten Rippe 14 dieselben wie in die der Ausführungsform 1.
Bei der Herstellung der Verdampfers 100 werden dessen Bauteilelemente zusammengesetzt und provisorisch befestigt, dann werden alle Bauteilelemente miteinander verlötet.
Bei dem Verdampfer 100 der vorliegenden Ausführungsform wird der Strom des Kältemittels durch Blockieren der Kommunikation durch die Durchgangsöffnung 111 zwischen zwei festgelegten benachbarten Kältemittelströmungselementen 101 optimiert.
Bei dem Verdampfer 100 der vorliegenden Erfindung fließt das gebildete kondensierte Wasser, wenn kondensiertes Wasser auf den Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 und auf der Oberfläche der gewellten Rippen 14 gebildet wird, hauptsächlich aufgrund des Kappilareffekts in Richtung der Verbindungsbereiche zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 und den Wellenkammbereichen 14a der gewellten Rippe 14 und in Richtung der Verbindungsbereiche zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen 103 und 104 und den Wellentalbereichen 14b der gewellten Rippe 14, und fließt dann aufgrund von Luft, die durch die Luftdurchlassöffnungen gelangt nach vorne entlang der Verbindungsbereiche. Anschließend fließt das Wasser nach unten entlang der vorderen Endoberfläche von jedem hinteren Kältemittelströmungsrohrbereich 104, der der korrespondierenden Ableitungsrille 108 gegenüberliegt, und es fließt ebenfalls nach unten entlang der vorderen Endoberfläche von jedem vorderen Kältemittelströmungsrohrbereich 103. Weiterhin fließt das kondensierte Wasser, da zumindest die erste Lamelle des vorderen Endes 94A der ersten Lamellengruppe 95A, die ausgebildet ist, um mit den vorderen Bereich von jedem der hinteren Kältemittelströmungsrohrbereiche 104 zu korrespondieren, in der Ableitungsrillen 108 des korrespondiereden Kältemittelströmungselementes 101 angeordnet ist, ebenfalls nach unten durch die Öffnung zwischen der ersten Lamelle 94A, die in der Ableitungsrillen 108 des Kältemittelströmungselementes 101 und der ersten Lamelle 94A, die benachbarten auf dessen Rückseite angeordnet ist. Dadurch wird das auf den Oberflächen der gewellten Rippen 14 gebildete kondensierte Wasser daran gehindert nach vorne zu fließen, während es durch die Ableitungsrille 108 gelangt. Dem zufolge kann sogar dann ein Abfall in der Ableitungsleistung verhindert werden, wenn die Menge an dem kondensierten Wasser groß ist.
Die zwei oben stehenden Ausführungsformen werden beschrieben, wobei erwähnt wird, dass der Verdampfer als Verdampfer einer Kraftfahrzeugklimaanlage eingesetzt wird, die ein Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel verwendet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt. Der Verdampfer der vorliegenden Erfindung kann bei einem Verdampfer einer Kraftfahrzeugklimaanlage eingesetzt werden, die in einem Fahrzeug, zum Beispiel einem Automobil verwendet wird, wobei die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Kompressor, einen Gaskühler, einen Zwischenwärmetauscher, ein Expansionsventil und einen Verdampfer beinhaltet und ein überkritisches Kältemittel wie zum Beispiel ein CO₂-Kältemittel verwendet.
Industrielle Anwendbarkeit
Der Verdampfer der vorliegenden Erfindung wir vorzugsweise als ein Verdampfer zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage, die ein Kältekreislauf zum Beispiel eines Automobils ist, verwendet.
Zusammenfassung
Ein Verdampfer 1 beinhaltet eine Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen 13 und gewellten Rippen 14, die in korrespondierenden Luftdurchlassöffnungen zwischen den benachbarten Kältemittelströmungselementen 13 angeordnet sind. Jedes Kältemittelströmungselement 13 beinhaltet eine Mehrzahl von Flachrohren 12, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind. Jede gewellte Rippe 14 ist angeordnet, um sich über alle Flachrohre 12 zu erstrecken. Ein sich vertikal erstreckender Ableitungsbereich 30 ist zwischen den Flachrohren 12 ausgebildet, die zueinander benachbart in der Vorne-Hinten-Richtung liegen. In jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe 14 ist eine Lamellengruppe 95A, die von einer Mehrzahl von Lamellen 94A, welche nach unten in Richtung der Vorderseite geneigt sind, gebildet wird, ausgebildet, um mit einem vorderen Bereich von jedem Flachrohr 12 zu korrespondieren. Zumindest der die Lamelle des vorderen Endes 94A der die Lamellengruppe 95A, die ausgebildet ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Flachrohr 12 mit Ausnahme des Flachrohrs 12 an dem vorderen Ende zu korrespondieren, ist in dem Ableitungsbereich 30 angeordnet. Dieser Verdampfer zeigt eine exzellente Ableitung von kondensiertem Wasser und ermöglicht eine hohe Arbeitseffizienz bei dessen Herstellung.

Claims

Ein Verdampfer mit einer Mehrzahl von Kältemittelströmungselementen, die parallel zueinander mit festgelegten Abständen in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet sind, und gewellten Rippen, die in korrespondierenden Luftdurchlassöffnungen zwischen den benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet sind, worin jedes Kältemittelströmungselement eine Mehrzahl von Kältemittelströmungsrohrbereichen beinhaltet, die in einer Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind; jede gewellte Rippe angeordnet ist, um sich über alle Kältemittelströmungsrohrbereiche zu erstrecken; ein sich vertikal erstreckender Ableitungsbereich zwischen den in der Vorne-Hinten-Richtung benachbart zueinander liegenden Kältemittelströmungsrohrbereichen ausgebildet ist; und jede gewellte Rippe Wellenkammbereiche, Wellentalbereiche und Verbindungsbereiche, welche die Wellenkammbereiche und die Wellentalbereiche miteinander verbinden und die jeweils eine Mehrzahl von Lamellen aufweisen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, beinhaltet, worin in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine Lamellengruppe ausgebildet ist, die von einer Mehrzahl von Lamellen gebildet wird, die nach unten in Richtung der Vorderseite geneigt sind, um mit einem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselements zu korrespondieren, und worin zumindest die Lamelle des vorderen Endes der Lamellengruppe, welche ausgebildet ist, um mit dem vorderen Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich mit Ausnahme des Kältemittelströmungsrohrbereichs an dem vorderen Ende zu korrespondieren, in dem Ableitungsbereich des Kältemittelströmungselements angeordnet ist.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 1, worin in jedem Verbindungsbereich der gewellten Rippe eine zweite Lamellengruppe, welche von einer Mehrzahl von Lamellen gebildet wird, die nach oben in Richtung der Vorderseite geneigt sind, ausgebildet ist, um mit einem hinteren Bereich von jedem Kältemittelströmungsrohrbereich des Kältemittelströmungselements zu korrespondieren.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 1, worin jede gewellte Rippe eine Rippenhöhe von 7,0 mm bis 10,0 mm und einen Rippenabstand von 1,3 mm bis 1,8 mm aufweist.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 1, worin jeder der Wellenkammbereiche und der Wellentalbereiche von jeder gewellten Rippe einen flachen Bereich und runde Bereiche, die an korrespondierenden gegenüber liegenden Enden des flachen Bereichs angeordnet und mit den korrespondierenden Verbindungsbereichen verbunden sind, aufweist; und die runden Bereiche einen Radius der Krümmung von 0,7 mm oder weniger aufweisen.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 1, worin Rohrgruppen in einer Mehrzahl von Reihen mit festgelegtem Abstand in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, wobei jede Rohrgruppe aus einer Mehrzahl von Flachrohren, die parallel zueinander mit einem festgelegten Abstand in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind, besteht; eine Mehrzahl von Flachrohren, die hintereinander in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, ein einzelnes Kältemittelströmungselement bilden; jedes Flachrohr als ein Kältemittelströmungsrohrbereich dient; die gewellten Rippen mit den Flachrohren verlötet sind; und eine Öffnung zwischen in der Vorne-Hinten-Richtung zueinander benachbarten Flachrohren als der Ableitungsbereich dient.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 5, der weiterhin einen Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich, welcher auf einer Seite in Richtung der Vorderseite und auf einer ersten Endseite der Kältemittelströmungselemente angeordnet ist und mit dem die Flachrohre von zumindest einer einzelnen Rohrgruppe verbunden sind, einen Kältemittelauslass-Sammelbehälterbereich, welcher auf der ersten Endseite der Kältemittelströmungselemente und hinter dem Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich angeordnet ist und mit dem die Flachrohre der übrigen Rohrgruppen ver bunden sind, einen ersten Zwischensammelbehälterbereich, welcher auf der Seite in Richtung der Vorderseite und auf einer zweiten Endseite der Kältemittelströmungselemente angeordnet ist und mit dem die Flachrohre verbunden sind, die mit dem Kältemitteleinlass-Sammelbehälterbereich verbunden sind, und einen zweiten Zwischensammelbehälterbereich, welcher auf der zweiten Endseite der Kältemittelströmungselemente und hinter dem ersten Zwischensammelbehälterbereich angeordnet ist und mit dem die Flachrohre verbunden sind, die mit dem Kältemittelauslass-Sammelbehälterbereich verbunden sind, aufweist, worin der erste und der zweite Zwischensammelbehälterbereich miteinander kommunizieren.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 6, worin der erste und der zweite Zwischensammelbehälterbereich integriert sind.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 7, worin eine Ablaufrinne, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, auf der oberen Oberfläche eines Bereichs zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischensammelbehälterbereich in einen Bereich, der mit dem Ableitungsbereich korrespondiert, ausgebildet ist.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 5, worin eine Rohrhöhe, welche die Dicke der einzelnen Flachrohre gemessen in der Links-Rechts-Richtung ist, 0,75 mm bis 1,5 mm beträgt.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 1, worin jedes der Kältemittelströmungselemente von zwei Metallplatten gebildet wird, deren periphere Kantenbereiche miteinander verbunden sind; eine Mehrzahl von gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichen, die in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, zwischen den zwei Metallplatten ausgebildet sind und ein gewölbter Sammelbehälter bildender Bereich verbunden an jedem der gegenüber liegenden Enden der gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereiche ausgebildet ist; eine Mehrzahl der Kältemittelströmungselemente derart laminiert sind, dass deren gewölbte Sammelbehälter bildende Bereiche aneinander stoßen, und dass Luftdurchlasssöffnungen zwischen den gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichen ausgebildet werden; und eine gewellte Rippe in jeder Luftdurchlassöffnung zwischen benachbarten Kältemittelströmungselementen angeordnet und mit den Kältemittelströmungselementen verlötet ist.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 10, worin der Ablaufbereich zwischen den Kältemittelströmungsrohrbereichen, die benachbart zueinander in der Vorne-Hinten-Richtung liegen, eine Rille umfasst, die durch Nachinnenverformen der zwei Metallplatten, die das korrespondierende Kältemittelströmungselement bilden, ausgebildet ist.
Ein Verdampfer gemäß Anspruch 10, worin eine Rohrbereichshöhe, welche die Dicke des gewölbten Kältemittelströmungsrohrbereichs gemessen in der Links-Rechts-Richtung ist, 0,75 mm bis 1,5 mm beträgt.
Ein Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator und einem Verdampfer, welcher ein Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel verwendet, wobei der Verdampfer ein Verdampfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
Ein Fahrzeug, in dem ein Kältekreislauf gemäß Anspruch 13 als Kraftfahrzeugklimaanlage installiert ist.
Ein überkritischer Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Gaskühler, einem Verdampfer, einer Druckreduzierungseinrichtung und einem Zwischenwärmetauscher, um Wärmeaustausch zwischen einem Kältemittel aus dem Gaskühler und einem Kältemittel aus dem Verdampfer durchzuführen, in dem ein überkritisches Kältemittel verwendet wird, wobei der Verdampfer ein Verdampfer gemäß einem der Anspruche 1 bis 12 ist.
Ein Fahrzeug, in dem ein Kältekreislauf gemäß Anspruch 15 als eine Kraftfahrzeugklimaanlage installiert ist.