DE112017003449T5

DE112017003449T5 - Kaltspeicherwärmetauscher

Info

Publication number: DE112017003449T5
Application number: DE112017003449.3T
Authority: DE
Inventors: Takashi Danjo; Atsushi Yamada; Takayuki Ota; Shin Nishida
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2019-04-04
Also published as: JP6658885B2; CN109414975B; JPWO2018008299A1; US20190135083A1; WO2018008299A1; CN109414975A; US11148508B2

Abstract

Ein erster Kopftank (51) und ein zweiter Kopftank (52) eines Kaltspeicherwärmetauschers sind voneinander entfernt angeordnet. Kältemittelkanäle (20) weisen Kältemitteldurchgänge (21) auf, durch die der erste Kopftank (51) und der zweite Kopftank (52) miteinander in Verbindung stehen. Die Kältemittelkanäle sind voneinander beabstandet angeordnet. Kaltenergiebehälter (30), die Kaltenergiespeicherbauteile (31) speichern, sind vorgesehen, um Luftdurchgangsabschnitte, die zwischen den Kältemittelkanälen (20) definiert sind, zu schließen. Eine Region, die die Luftdurchgangsabschnitte aufweist, ist in eine erste Region (α), die einen mittleren Teil der Region aufweist, und eine zweite Region (β), die der restliche Teil der Region ist, unterteilt. Ein Verhältnis der Kaltenergiebehälter (30) in der zweiten Region (β) ist größer als das in der ersten Region (α).

Description

QUERVERWEIS ZU ZUGEHÖRIGER ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-136170 , die am 8. Juli 2016 eingereicht worden ist, und deren Offenbarung ist hiermit unter Bezugnahme Teil dieser Anmeldung.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Kaltspeicherwärmetauscher für eine Fahrzeugklimaanlageneinheit.
STAND DER TECHNIK
In der Vergangenheit wurden Leerlaufreduktionsfahrzeuge immer verbreiteter. Die Leerlaufreduktionsfahrzeuge verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und reduzieren ein Abgas durch automatisches Stoppen der Brennkraftmaschine, wenn ein Fahrzeug gestoppt wird/ist, zum Beispiel während es an einer Ampel steht. Bezüglich der Klimaanlageneinheit, die in dieser Fahrzeugbauart installiert ist, wurde es vorgeschlagen, einen Kaltspeicherwärmetauscher zu installieren (siehe Patentdokument 1). Der Kaltspeicherwärmetauscher weist Kaltenergiebehälter auf, die das Kaltenergiespeicherbauteil in einigen Luftdurchgangsabschnitten speichern (aufnehmen), die zwischen den Kältemittelkanälen definiert sind, die Kältemitteldurchgänge definieren, durch die das Kältemittel strömt. Der Kaltspeicherwärmetauscher speichert in dem Kaltenergiespeicherbauteil die kalte Energie des Kältemittels, das in dem Kältemittelkreislauf während eines Brennkraftmaschinenbetriebs zirkuliert, und der Kaltspeicherwärmetauscher führt ein Kühlen eines Insassenraums mittels der kalten Energie aus, die in dem Kaltenergiespeicherbauteil gespeichert ist, wenn die Zirkulation des Kältemittels während einer Leerlaufreduktion stoppt (gestoppt/angehalten ist/wird).
STAND DER TECHNIK DOKUMENT
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: JP 2013-49349 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder der vorliegenden Offenbarung haben das Patentdokument 1 ausführlich studiert und haben die nachstehenden Sachverhalte bei dem Kaltspeicherwärmetauscher des Patentdokuments 1 herausgefunden. In dem Kaltspeicherwärmetauscher, der in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, sind die Kaltenergiebehälter in ungefähr regelmäßigen Abständen in einer Region angeordnet, in der die Luftdurchgangsabschnitte zwischen den Kältemittelleitungen definiert sind. Demgemäß kann sich der Luftströmungswiderstand in dem Kältemitteldurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit aufgrund der Kaltenergiebehälter erhöhen, wenn das Kühlen des Insassenraums während des Normalbetriebs des Fahrzeugs ausgeführt wird. Daher kann sich die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verringern, wenn sich die Strömungsrate der Luft in dem Luftdurchgang reduziert. Des Weiteren kann sich der Energieverbrauch durch das Gebläse der Fahrzeugklimaanlageneinheit aufgrund der Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit erhöhen und dadurch kann sich die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verschlechtern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Kaltspeicherwärmetauscher bereitzustellen, der die Kühlkapazität während eines Betriebs einer Brennkraftmaschine verbessert, ohne dass sich die Kühlkapazität während eines Stopps der Brennkraftmaschine verringert.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Kaltspeicherwärmetauscher in einem Luftdurchgang einer Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen und weist einen ersten Kopftank, einen zweiten Kopftank, Kältemittelkanäle (Kältemittelleitungen) und Kaltenergiebehälter auf. Der erste Kopftank definiert einen Durchgang, durch den ein Kältemittel strömt. Der zweite Kopftank definiert einen Durchgang, durch den das Kältemittel strömt, und ist entfernt von dem ersten Kopftank angeordnet. Die Kaltenergiebehälter speichern (nehmen) Kaltenergiespeicherbauteile (auf), die aufgrund eines Wärmeaustausches mit dem Kältemittel, das durch die Kältemitteldurchgänge strömt, frieren, und die Kaltenergiebehälter sind vorgesehen, um einige Luftdurchgangsabschnitte, die zwischen den Kältemittelkanälen definiert sind, zu schließen. Eine Region, die die Vielzahl von Luftdurchgangsabschnitten aufweist, ist in eine erste Region, die einen mittleren Teil der Region aufweist, und eine zweite Region unterteilt, die der restliche Teil der Region ist. Ein Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in der zweiten Region ist größer als das in der ersten Region.
Im Allgemeinen ist in der Luft, die durch den Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit strömt, die Strömungsgeschwindigkeit in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs größer als die in einer Umgebung der Innenwand des Luftdurchgangs. Gemäß dem Kaltspeicherwärmetauscher kann, da der Kaltenergiebehälter derart vorgesehen ist, dass das Verhältnis des Kaltenergiebehälters in der ersten Region gering (klein) ist, der Luftströmungswiderstand in der ersten Region verringert sein. Demgemäß ist der Kaltspeicherwärmetauscher in der Lage, die Strömungsrate der Luft in dem Luftdurchgang zu erhöhen, und somit kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert sein. Des Weiteren kann gemäß dem Kaltspeicherwärmetauscher, da der Luftströmungswiderstand in der ersten Region des Luftdurchgangsabschnitts gering (klein) ist, der Energieverbrauch des Gebläses der Fahrzeugklimaanlageneinheit reduziert sein/werden.
Wenn die Brennkraftmaschine aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt, verdampft das flüssige Kältemittel in den Kältemitteldurchgängen der Kältemittelkanäle, die in der ersten Region angeordnet sind, und somit wird die Luft, die durch die Luftdurchgangsabschnitte hindurch tritt, gekühlt. Demgemäß ist der Druck in dem Kältemitteldurchgang der Kühlmittelkanäle in der ersten Region höher als der Druck in den Kältemitteldurchgängen der Kältemittelkanäle in der zweiten Region und bewegt sich dann das Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen der Kältemittelkanäle in der ersten Region verdampft, zu den Kältemitteldurchgängen der Kältemittelkanäle in der zweiten Region. Der Kondensationspunkt des gasförmigen Kältemittels, das sich zu den Kältemitteldurchgängen der Kältemittelkanäle in der zweiten Region bewegt hat, steigt gemeinsam mit der Erhöhung des Drucks an und das Kältemittel kondensiert durch einen Wärmeaustausch mit dem Kaltenergiespeicherbauteil in dem Kaltenergiebehälter. Das kondensierte flüssige Kältemittel strömt durch den Durchgang in dem Kopftank, der in dem unteren Teil in der Schwerkraftsrichtung angeordnet ist, und verdampft in dem Durchgang erneut. Das Kältemittel zirkuliert in dem Kaltspeicherwärmetauscher, während die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs stoppt bzw. gestoppt ist, wie vorstehend beschrieben ist, und die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, wird durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden.
In der nachstehenden Beschreibung kann der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkanals (der Kältemittelleitung) in der ersten Region als der Kältemitteldurchgang in der ersten Region bezeichnet sein. Ferner kann der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkanals (der Kältemittelleitung) in der zweiten Region als der Kältemitteldurchgang in der zweiten Region bezeichnet sein.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaubild einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist eine Schnittansicht, die eine Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
3 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
4 ist eine Seitenansicht aus Sicht entlang einer Richtung IV von 3.
5 ist ein Schnittschaubild, das einen Teil V1-V1 entlang einer Linie V2-V2 von 3 darstellt.
6 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Strömung eines Kältemittels während eines Normalbetriebs eines Fahrzeugs.
7 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Strömung eines Kältemittels während einer Leerlaufreduktion des Fahrzeugs.
8 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Strömung eines Kältemittels in einem Verdampfer während eines Normalbetriebs eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
9 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Strömung eines Kältemittels in einem Verdampfer während einer Leerlaufreduktion des Fahrzeugs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
10 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt.
11 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt.
12 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt.
13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XIII-XIII von 12.
14 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Strömung eines Kältemittels in einem Verdampfer gemäß einer Leerlaufreduktion eines Fahrzeugs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
15 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel darstellt.
16 ist eine Schnittansicht, die eine Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug gemäß einem achten Ausführungsbeispiel darstellt.
17 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß dem achten Ausführungsbeispiel darstellt.
18 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel darstellt.
19 ist eine Schnittansicht, die eine Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel darstellt.
20 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel darstellt.
21 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einem elften Ausführungsbeispiel darstellt.
22 ist eine Schnittansicht, die eine Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel darstellt.
23 ist eine Schnittansicht, die eine Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel darstellt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE ZUR ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den nachstehenden Ausführungsbeispielen sind dieselben oder äquivalenten Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Erläuterung gelten für dieselben Bezugszeichen.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Ein Kaltspeicherwärmetauscher des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Verdampfer, der in einer Kältemittelkreislaufvorrichtung verwendet wird, die eine Fahrzeugklimaanlageneinheit bildet.
<Gestaltung der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1>
Zunächst sind Gestaltungen der Kältemittelkreislaufvorrichtung und der Fahrzeugklimaanlageneinheit beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Kältemittelkreislaufvorrichtung 1 einen Verdichter 2, einen Kondensator 3, ein Expansionsventil 4 und einen Verdampfer 10 auf, der ein Kaltspeicherwärmetauscher ist. Diese Komponenten sind ringförmig miteinander durch Leitungen verbunden, und dadurch ist ein Kältemittelzirkulationsdurchgang gebildet.
Der Verdichter 2 saugt ein Kältemittel von einer Seite des Verdampfers 10 an und verdichtet das Kältemittel. Der Verdichter 2 wird durch eine Antriebskraft angetrieben, die von einer Brennkraftmaschine 5 für einen Fahrzeugbetrieb übertragen wird. Ein Elektromotor kann als eine Leistungsquelle des Verdichters 2 verwendet werden.
Ein gasförmiges Hochdruckkältemittel, das von dem Verdichter 2 abgeben wird, strömt in den Kondensator 3. Das gasförmige Hochdruckkältemittel, das in den Kondensator 3 strömt, wird durch einen Wärmeaustausch mit einer Außenluft gekühlt und kondensiert, wenn das Kältemittel durch einen Kältemitteldurchgang in dem Kondensator 3 strömt. Der Kondensator 3 kann als ein Kühler bezeichnet werden, der Wärme des gasförmigen Kältemittels zu der Außenluft abführt (ableitet).
Das flüssige Kältemittel, das in dem Kondensator 3 kondensiert, wird entspannt, wenn das Kältemittel durch das Expansionsventil 4 strömt, und somit ändert sich das flüssige Kältemittel in ein nebelartiges zweiphasiges gasförmiges und flüssiges Kältemittel. Das Expansionsventil 4 kann eine festgelegte Drossel wie zum Beispiel eine Öffnung und eine Düse oder zum Beispiel eine geeignete variable Drossel sein.
Das Niederdruckkältemittel, das entspannt worden ist, strömt in den Verdampfer 10. Wie in 2 gezeigt ist, ist der Verdampfer 10 in einem Luftdurchgang 8 angeordnet, der in einem Klimaanlagengehäuse 7 der Fahrzeugklimaanalgeneinheit 6 definiert ist. Der Luftdurchgang 8 des ersten Ausführungsbeispiels erstreckt sich von einer Position, die zu einer stromaufwärtigen Fläche des Verdampfers 10 zugewandt ist, in einer Richtung, die eine Richtung schneidet, in der ein erster Kopftank 51 und ein zweiter Kopftank 52 zueinander zugewandt sind. Ein Gebläse 9 ist in dem Luftdurchgang 8 vorgesehen. Das Gebläse 9 ist zum Beispiel ein Zentrifugallüfter und ist gestaltet, um eine Luftströmung in dem Luftdurchgang 8 zu erzeugen. Das Niederdruckkältemittel, das durch einen Kältemitteldurchgang in dem Verdampfer 10 strömt, nimmt Wärme von der Luft auf, die durch das Gebläse 9 geblasenen wird, und verdampft. Als Ergebnis kühlt der Verdampfer 10 die Luft die durch den Luftdurchgang 8 strömt, durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels. Nachdem die Temperatur der Luft durch einen Heizkern 11 eingestellt wird, wird die Luft in einen Insassenraum durch eine Gesichtsluftauslass 12, einen Fußluftauslass 13 oder einen Entfrostungsluftauslass 11 geblasen. Das Kältemittel, das durch den Verdampfer 10 strömt, wird in den Verdichter 2 durch einen Sammler, der nicht gezeigt ist, angesaugt.
Wenn die Brennkraftmaschine, die eine Leistungsquelle (Antriebsquelle) des Verdichters 2 ist, stoppt (gestoppt bzw. angehalten wird), stoppt der Verdichter 2 und stoppt die Strömung des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1.
<Gestaltung des Verdampfers 10>
Nachstehend ist eine Gestaltung des Verdampfers 10, der ein Kaltspeicherwärmetauscher ist, beschrieben.
Wie in den 3 bis 5 gezeigt ist, weist der Verdampfer 10 mehrere Kältemittelkanäle (-leitungen) 20, mehrere Kaltenergiebehälter 10, mehrere Außenrippen 40 und erste bis vierte Kopftanks 51, 52, 53, 54 auf. In 3 ist ein Teil der Außenrippe 40 weggelassen.
Pfeile 100, 101, die in den 4 und 5 gezeigt sind, zeigen eine Richtung an, in der die Luft durch einen Luftdurchgangsabschnitt des Verdampfers 10 strömt. In 3 ist eine Luftströmungsrichtung von einer hinteren Seite des Blatts zu einer vorderen Seite gerichtet.
Wie in den 3 und 5 gezeigt ist, sind die Kältemittelkanäle 20 in vorbestimmten Intervallen (Abständen) angeordnet. Die Kältemittelkanäle 20 erstrecken sich gerade von einem Ende zu dem anderen Ende. Ein Kältemitteldurchgang 21, der innerhalb des Kältemittelkanals 20 definiert ist, erstreckt sich ferner gerade von dem einen Ende zu dem anderen Ende. Der Kältemittelkanal 20 ist aus einem Metall wie zum Beispiel aus Aluminium hergestellt.
In dem Verdampfer 10 sind Spalten (Zwischenräume) zwischen den Kältemittelkanälen 20 ausgebildet. Einige der Spalten sind Luftdurchgangsabschnitte, in denen die Außenrippen 40 vorgesehen sind. Zusätzlich sind die Kaltenergiebehälter 30 in anderen Spalten anstelle der Außenrippen 40 vorgesehen.
Wie in 5 gezeigt ist, sind die Kältemittelkanäle 20 angeordnet, um einander in der Luftströmungsrichtung zu überlappen. Der Kältemittelkanal 20 ist ein Mehrlochkanal, dessen Querschnitt eine flache Form hat, und definiert mehrere Kältemittelkanäle 21 darin. Das Kältemittel strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, stehen die Kältemitteldurchgänge 21 mit Durchgängen des ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 in Verbindung, wobei jeder davon mit dem einen Ende oder dem anderen Ende der Kältemittelkanäle 20 verbunden ist. Die ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 verteilen das Kältemittel zu den Kältemittelkanälen 20 oder sammeln das Kältemittel, das aus den Kältemittelkanälen 20 strömt. Die ersten und zweiten Kopftanks 51, 52 sind an einer stromabwärtigen Seite in der Luftströmungsrichtung angeordnet, und die dritten und vierten Kopftanks 53, 54 sind an einer stromaufwärtigen Seite in der Luftströmungsrichtung angeordnet. Die ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 sind aus einem Metall wie zum Beispiel aus Aluminium hergestellt. In der nachstehenden Beschreibung ist die stromabwärtige Seite in der Luftströmungsrichtung vereinfacht als die stromabwärtige Seite bezeichnet. Ferner ist die stromaufwärtige Seite in der Luftströmungsrichtung vereinfacht als die stromaufwärtige Seite bezeichnet.
Ein Beispiel der Gestaltungen der ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 und der Kältemittelkanäle 20 ist nachstehend beschrieben.
Der erste Kopftank 51 und der zweite Kopftank 52 sind voneinander in einem vorbestimmten Abstand beabstandet und sind parallel zueinander angeordnet. In einem Zustand, in dem der Verdampfer 10 an dem Fahrzeug montiert ist, ist der erste Kopftank 51 oberhalb des zweiten Kopftanks 52 in einer Schwerkraftsrichtung angeordnet. Die Kältemittelkanäle 20 sind zwischen dem ersten Kopftank 51 und dem zweiten Kopftank 52 angeordnet. Die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 stehen mit dem Durchgang in dem ersten Kopftank 51 an dem einen Ende in Verbindung und stehen mit dem Durchgang in dem zweiten Kopftank 52 an dem anderen Ende in Verbindung. Der erste Kopftank 51, der zweite Kopftank 52 und die Kältemittelkanäle 20, die dazwischen angeordnet sind, bilden einen ersten Wärmetauscherabschnitt 501.
Der Durchgang in dem ersten Kopftank 51 ist in einen ersten Bereich 511 und einen zweiten Bereich 512 durch ein Teilungspaneel 61 unterteilt, das an einem mittleren Teil in einer Längsrichtung des ersten Kopftanks 51 vorgesehen ist.
Der dritte Kopftank 53 und der vierte Kopftank 54 sind voneinander in einem vorbestimmten Abstand beabstandet und sind parallel zueinander angeordnet. Die Kältemittelkanäle 20 sind zwischen dem dritten Kopftank 53 und dem vierten Kopftank 54 angeordnet. Die Kältemitteldurchgänge 20 sind voneinander beabstandet. Die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 stehen mit dem Durchgang in dem dritten Kopftank 53 an einem Ende in Verbindung und stehen mit dem Durchgang in dem vierten Kopftank 54 an einem anderen Ende in Verbindung. Der dritte Kopftank 53, der vierte Kopftank 54 und die Kältemittelkanäle 20 die dazwischen angeordnet sind, bilden einen zweiten Wärmetauscherabschnitt 502.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist der Durchgang in dem dritten Kopftank 53 in einen dritten Bereich und einen vierten Bereich durch ein Teilungspaneel unterteilt, das an einem mittleren Teil in einer Längsrichtung des dritten Kopftanks 53 vorgesehen ist, ähnlich wie in dem ersten Kopftank 51. Der zweite Bereich 512 des ersten Kopftanks 51 und der dritte Bereich des dritten Kopftanks 53 sind benachbart zueinander und stehen miteinander in Verbindung.
Die Strömung des Kältemittels in den Durchgängen in den ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 und den Kältemitteldurchgängen 21 der Kältemittelkanäle 20 sind nachstehend beschrieben.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, sind die Kaltenergiebehälter 30 in einigen der Spalten (Zwischenräume) vorgesehen, die zwischen den Kältemittelkanälen 20 definiert sind. Die Kaltenergiebehälter 30 sind angeordnet, um einige der Luftdurchgangsabschnitte zu schließen.
Der Kaltenergiebehälter 30 hat eine flache zylindrische Form und speichert (nimmt) darin das Kaltenergiespeicherbauteil 31 (auf). Der Kaltenergiebehälter 30 ist an den Kältemittelkanälen 20, die an beiden Seiten des Kaltenergiebehälters 30 vorgesehen sind, mit einem Verbindungsmaterial befestigt, das eine ausgezeichnete Wärmeübertragung aufweist, wie zum Beispiel ein Lötgut und ein Klebemittel. Demgemäß ist der Kaltenergiebehälter 30 thermisch mit den Kältemittelkanälen 20 verbunden, die an beiden Seiten davon vorgesehenen sind.
Das Kaltenergiespeicherbauteil 31 beinhaltet zum Beispiel Paraffin oder Hydrate und der Schmelzpunkt des Kaltenergiespeicherbauteils 31 ist eingestellt, um zwischen 3° C und 13° C zu liegen. Demgemäß speichert das Kaltenergiespeicherbauteil 31 die kalte Energie des Kältemittels durch einen Austausch von Wärme mit dem Kältemittel, das durch den Kältemittelkanal 20 strömt.
Eine Region des Verdampfers, in der die Luftdurchgangsabschnitte definiert sind, ist in eine erste Region α, die einen mittleren Teil der Region aufweist, und eine zweite Region β unterteilt, die die restlichen Teile der Region aufweist, wie in 3 gezeigt ist. Die erste Region und die zweite Region haben dieselbe Fläche. Die zweite Region ist die Region, die von der ersten Region verschieden ist, und hat dieselbe Fläche wie die erste Region. Dies gilt auch für das zweite bis dreizehnte Ausführungsbeispiel, die nachstehend beschrieben sind. In 3 ist ein Beispiel einer Grenze zwischen der zweiten Region β und der ersten Region α mit einer strichpunktierten Linie γ gezeigt. Die Grenze ist in Anbetracht einer Form des Luftdurchgangs 8 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6, einer Position des Verdampfers 10 in dem Luftdurchgang 8 und einer Verteilung eines Luftströmungswiderstands in dem Luftdurchgang 8 beispielsweise geeignet festgelegt. Das heißt, die Formen der ersten Region α und des zweiten Region β können ein Quadrat, ein Rechteck, ein Kreis oder eine beliebige andere Form sein. Dies gilt auch für das zweite bis dreizehnte Ausführungsbeispiel, die nachstehend beschrieben sind.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 in zumindest einem Teil der zweiten Region β vorgesehen und sind nicht in der ersten Region α vorgesehen. Das heißt, ein Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in der zweiten Region β ist größer als das in der ersten Region o. In 3 ist der Kaltenergiebehälter 30 nicht in der ersten Region α vorgesehen, jedoch kann der Kaltenergiebehälter 30 in der ersten Region α vorgesehen sein, solange die Anforderung bezüglich des Verhältnisses erfüllt ist.
Das Verhältnis des Kaltenergiebehälters 30 in der ersten Region α meint einen Wert der Fläche, die durch den Kaltenergiebehälter 30 in der ersten Region α besetzt ist, dividiert durch die Fläche der ersten Region o. Das Verhältnis des Kaltenergiebehälters 30 in der zweiten Region β meint einen Wert der Fläche, die durch den Kaltenergiebehälter 30 in der zweiten Region β besetzt ist, dividiert durch die Fläche der zweiten Region β.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 in beiden Endabschnitten der zweiten Region β in einer Richtung vorgesehen, die eine Richtung schneidet, in der der erste Kopftank 51 und der zweite Kopftank 52 zueinander zugewandt sind. In der nachstehenden Beschreibung ist die Richtung, die die Richtung schneidet, in der der erste Kopftank 51 und der zweite Kopftank 52 zueinander zugewandt sind, als eine Querrichtung bezeichnet. Die Endabschnitte der zweiten Region β in Querrichtung liegen nahe an einer Innenwand des Luftdurchgangs 8, wenn der Verdampfer 10 in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanageneinheit 6 installiert ist.
Die Kaltenergiebehälter 30 können zumindest in einem der Endabschnitte der zweiten Region β in Querrichtung anstelle von in beiden Endabschnitte vorgesehen sein. Es ist bevorzugt, dass die Position, in der die Kaltenergiebehälter 30 vorgesehen sind, nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 liegt, wenn der Verdampfer 10 in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 installiert ist, und es ist bevorzugt, dass die Windgeschwindigkeit in der Position relativ gering (niedrig, klein) ist.
In den Spalten (Zwischenräumen), die zwischen den Kältemittelkanälen 20 definiert sind, sind einige Spalten, in denen der Kaltenergiebehälter 30 nicht vorgesehen ist, die Luftdurchgangsabschnitte, durch die die Luft in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt. In dem Luftdurchgangsabschnitt sind die Außenrippen 40 vorgesehen.
Die Außenrippen 40 unterstützen den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Kaltenergiespeicherbauteil 31 und den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt (strömt). Die Außenrippen 40 sind an den Kältemittelkanälen 20, die an beiden Seiten der Außenrippen 40 vorgesehen sind, mit einem Verbindungsmaterial befestigt, das eine ausgezeichnete Wärmeübertragung aufweist, wie zum Beispiel ein Lötgut und ein Klebstoff. Demgemäß sind die Außenrippen 40 thermisch mit den Kältemittelkanälen 20 verbunden, die an beiden Seiten davon vorgesehen sind. Die Außenrippe 40 ist eine gewellte Rippe, die durch Biegen einer dünnen Metallplatte wie zum Beispiel einer Aluminiumplatte in einer gewellten Form hergestellt wird. Die Außenrippe 40 kann Lüftungsöffnungen bzw. Lüftungsschlitze haben.
<Betrieb des Verdampfers 10 und Strömung des Kältemittels während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs>
Nachstehend ist ein Betrieb des Verdampfers 10 und eine Strömung des Kältemittels während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs beschrieben.
In der vorstehenden Kältemittelkreislaufvorrichtung 1 wird der Verdichter 2 durch ein Drehmoment angetrieben, das von der Brennkraftmaschine 5 übertragen wird, wenn ein Insasse eine Kühlungsanforderung als eine Klimaanlagenanforderung ausführt. Demgemäß zirkuliert das Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Kältemitteleinlass 55 an einem Endteil des ersten Kopftanks 51 des Verdampfers 10 vorgesehen. Das Kältemittel, das in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1 zirkuliert, wird zu dem ersten Bereich 511 des ersten Kopftanks 51 von einem Kältemitteleinlass 55 des ersten Kopftanks 51 zugeführt. Das Kältemittel in dem ersten Bereich 511 des ersten Kopftanks 51 wird zu dem Kältemittelkanal 20, die mit einem unteren Teil des ersten Bereichs 511 verbunden sind, wie beschrieben durch einen Pfeil 102 verteilt, und das Kältemittel strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20.
Das Kältemittel, das durch die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 hindurchgetreten ist, die mit dem unteren Teil des ersten Bereichs 511 des ersten Kopftanks 51 verbunden sind, strömt in den Durchgang in dem zweiten Kopftank 52. Anschließend strömt das Kältemittel durch den Durchgang in den zweiten Kopftank 52, wie durch einen Pfeil 103 angezeigt ist. Das Kältemittel in dem Durchgang in dem zweiten Kopftank 52 wird zu dem Kältemittelkanälen 20 verteilt, die mit einem unteren Teil des zweiten Bereichs 512 des ersten Kopftanks 51 verbunden sind, wie durch einen Pfeil 104 beschrieben ist, und das Kältemittel strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 in den Kältemittelkanälen 20. Das Kältemittel, das durch die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 hindurchgetreten ist, die mit dem zweiten Bereich 512 des ersten Kopftanks 51 verbunden sind, strömt in den zweiten Bereich 512 in den ersten Kopftank 52. Demgemäß ist ein U-förmiger Strömungsweg in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 501 ausgebildet.
Obwohl es nicht gezeigt ist, strömt das Kältemittel, das in den zweiten Bereich 512 des ersten Kopftanks 51 strömt, in den dritten Bereich des dritten Kopftanks 53. Das Kältemittel, das in den dritten Bereich des dritten Kopftanks 53 strömt, wird zu den Kältemittelkanälen 20, die mit einem unteren Teil des dritten Bereichs des dritten Kopftanks 53 verbunden sind, verteilt, und das Kältemittel strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 in den Kältemittelkanälen 20 in den vierten Kopftank 54.
Das Kältemittel, das in den vierten Kopftank 54 geströmt ist, wird zu den Kältemittelkanälen 20 verteilt, die mit einem unteren Teil des vierten Bereichs des dritten Kopftanks 53 verbunden sind, und das Kältemittel strömt durch die Kältemittelkanäle 20 in den vierten Bereich des dritten Kopftanks 53. Ein U-förmiger Strömungsweg ist in dem zweiten Wärmetauscherabschnitt 502 ausgebildet.
Ein Anschluss bzw. eine Verbindungsstelle (nicht gezeigt), der (die) ein Kältemittelauslass ist, ist an einem Endabschnitt des dritten Kopftanks 53 vorgesehen. Das Kältemittel in dem vierten Bereich des dritten Kopftanks 53 strömt durch den Kältemittelauslass zu dem Verdichter 2 hin.
Wenn das Kältemittel durch die ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 und die Kältemittelkanäle 20 strömt, wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt strömt, durch eine latente Verdampfungswärme des Kältemittels, das in den Kältemitteldurchgängen in den Kältemittelkanäle 20 verdampft, durch Außenwände der Kältemittelkanäle 20 und der Außenrippen 40 gekühlt. Das Kaltenergiespeicherbauteil 31 in dem Kaltenergiebehälter 30 wird ferner durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels gekühlt. Wenn die Temperatur des Kaltenergiespeicherbauteils 31 niedriger ist als der Gefrierpunkt, friert das Kaltenergiespeicherbauteil 31 und speichert kalte Energie.
Bei der Strömung der Luft, die durch den Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt, ist die Geschwindigkeit der Luft, die in einem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 strömt, höher als die der Luft, die in der Umgebung der Innenwand des Luftdurchgangs 8 strömt. Da der Kaltenergiebehälter 30 in der ersten Region α des Luftdurchgangsabschnitts des Verdampfers 10 nicht vorgesehen ist oder das Verhältnis des Kaltenergiebehälters 30 in der ersten Region α klein ist, kann ein Luftströmungswiderstand in der ersten Region α verringert sein. Gemäß dem Verdampfer 10 kann die Strömungsrate der Luft in dem Luftdurchgang 8 erhöht sein/werden und kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert sein/werden. Des Weiteren kann gemäß dem Verdampfer 10, da der Luftströmungswiderstand in der ersten Region α des Luftdurchgangsabschnitts gering (niedrig, klein) ist, der Energieverbrauch des Gebläses 9 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 reduziert sein/werden.
<Betrieb des Verdampfers 10 und Strömung des Kältemittels während einer Leerlaufreduktion >
Nachstehend sind ein Betrieb des Verdampfers 10 und eine Strömung des Kältemittels während einer Leerlaufreduktion des Fahrzeugs beschrieben.
Wenn das Fahrzeug temporär (vorübergehend) stoppt, stoppt die Brennkraftmaschine 5 aufgrund einer Leerlaufreduktionssteuerung zum Beispiel zum Verhindern eines Energieverbrauchs. Demgemäß stoppt der Verdichter 2 und stoppt die Strömung des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1. Selbst in dieser Situation wird das Gebläse 9 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angetrieben, wenn der Insasse die Kühlungsanforderung als die Klimaanlagenanforderung ausführt, und strömt die Luft durch den Luftdurchgangsabschnitt des Verdampfers 10. Demgemäß erhöht sich die Temperatur des ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 des Verdampfers und die Temperatur einiger Kältemittelkanäle 20, die von dem Kaltenergiebehälter 30 entfernt angeordnet sind, und verdampft das flüssige Kältemittel in dem zweiphasigen gasförmigen und flüssigen Kältemittel. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt strömt, wird durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels gekühlt.
Im Gegensatz dazu bleibt, da einige Kältemittelkanäle 20 nahe dem Kaltenergiebehälter 30 durch die Kaltenergie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 gekühlt werden, das flüssige Kältemittel in den Kältemittelkanälen 20, die an dieser Position angeordnet sind, in dem flüssigen Zustand. Demgemäß ist der Druck in den Kältemittelkanälen 20 in der ersten Region α höher als der Druck in den Kältemittelkanälen 20 in den beiden Endabschnitten des zweiten Bereichs β. Demgemäß strömt, wie durch Pfeile 105, 106, 107 angezeigt ist, das gasförmige Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen 21 in den Kältemittelkanälen 20 in der ersten Region α verdampft ist, durch die Durchgänge in dem ersten und vierten Kopftank 51, 54 in die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 in den beiden Endabschnitte der zweiten Region β. Die Volumenänderung des Kältemittels in der Übergangsphase von flüssig zu gasförmig ist ausreichend für das verdampfte Kältemittel, um genügend Geschwindigkeit zum Strömen von dem Kältemitteldurchgang 21 in der ersten Region α zu den Kältemitteldurchgängen 21 in der zweiten Region β, die an den beiden Seiten des Kältemitteldurchgangs 21 in dem ersten Bereich α angeordnet sind, zu erhalten.
Der Kondensationspunkt des gasförmigen Kältemittels, das in die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 in beiden Endabschnitten der zweiten Region β bewegt wird, steigt mit der Erhöhung des Drucks an. Demgemäß kondensiert das gasförmige Kältemittel aufgrund der kalten Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 in dem Kaltenergiebehälter 30. Wie durch einen Pfeil 107 angezeigt ist, strömt das flüssige Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen 21 in der zweiten Region β kondensiert ist, in die Durchgänge in dem zweiten und vierten Kopftank 52, 54, die an einer unteren Seite in einer Schwerkraftsrichtung angeordnet sind. Das flüssige Kältemittel strömt durch die Durchgänge in dem zweiten und vierten Kopftank 52, 54, wie durch einen Pfeil 108 angezeigt ist, und das flüssige Kältemittel verdampft erneut, wenn die Temperatur auf den Siedepunkt ansteigt. Das gasförmige Kältemittel, das verdampft ist, strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 in der ersten Region α, wie durch den Pfeil 105 angezeigt ist. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, und das gasförmige Niedrigtemperaturkältemittel tauschen Wärme aus, und demgemäß wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt gekühlt. Wie vorstehend beschrieben ist, zirkuliert das Kältemittel in dem Verdampfer 10 durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31, während die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt ist), wie vorstehend beschrieben ist, und wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden.
Gemäß dem Verdampfer 10 in dem ersten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, können die nachstehenden Wirkungen erhalten werden.
(1) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in der zweiten Region β größer als das in der ersten Region o.
Gemäß dem Verdampfer 10 kann der Luftströmungswiderstand in der ersten Region α des Luftdurchgangsabschnitts verringert sein/werden. Im Allgemeinen ist in der Strömung der Luft, die durch den Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt, die Geschwindigkeit der Luft, die in einem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 strömt, höher als die der Luft, die in der Umgebung der Innenwand des Luftdurchgangs 8 strömt. Demgemäß verhindert der Verdampfer 10 die Verringerung der Strömungsrate der Luft in dem Luftdurchgang 8 aufgrund des Kaltenergiebehälters 10 und erhöht die Strömungsrate der Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt des Verdampfers 10 strömt, und verbessert der Verdampfer 10 die Kühlkapazität in dem Normalbetrieb des Fahrzeugs.
Des Weiteren kann gemäß dem Verdampfer 10, da der Luftströmungswiderstand in der ersten Region α niedrig (klein, gering) ist, der Energieverbrauch des Gebläses 9 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 reduziert werden.
Des Weiteren zirkuliert, selbst wenn die Brennkraftmaschine 5 aufgrund der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt (gestoppt ist), das Kältemittel zwischen den Kältemitteldurchgängen 21 in der ersten Region α und den Kältemitteldurchgängen 21 in der zweiten Region β des Verdampfers 10 durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31. Demgemäß kann der Verdampfer 10 die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31 durch das Kältemittel kühlen, und dadurch kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden, selbst wenn die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs gestoppt ist.
(2) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in zumindest einem der Endabschnitte der zweiten Region β in der Querrichtung größer als das in der ersten Region o.
Demgemäß sind, wenn der eine Endabschnitt der Endschnitte der zweiten Region β in der Querrichtung nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 liegt, die meisten Kaltenergiebehälter 30 in der Position vorgesehen, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang 8 relativ niedrig (gering, klein) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter 30, die in der Mitte des Luftdurchgangs 8 vorgesehen sind, in dem die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, klein. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund der Kaltenergiebehälter 30 vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Des Weiteren kann gemäß dieser Gestaltung die Position des Kaltenergiebehälters 30 des ersten Ausführungsbeispiels modifiziert werden, ohne dass eine Form des Kaltenergiebehälters 30 eines allgemeinen Verdampfers 10 geändert wird.
(3) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Querrichtung größer als das in der ersten Region o.
Demgemäß sind, wenn die beiden Endabschnitte der zweiten Region β in Querrichtung nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 liegen, die meisten Kaltenergiebehälter 30 in der Position nahe der Innenwand angeordnet, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang 8 relativ niedrig (gering, klein) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter 30, die in der Mitte des Luftdurchgangs 8 vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, gering. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund der Kaltenergiebehälter 30 vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
(4) In dem ersten Ausführungsbeispiel steht ein Teil des Durchgangs in dem ersten Kopftank 51, der oberhalb der ersten Region α angeordnet ist, mit einem Teil in Verbindung, der oberhalb der zweiten Region β angeordnet ist.
Demgemäß kann, wenn die Brennkraftmaschine 5 aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird), das Kältemittel, das in dem Kältemitteldurchgang 21 in der ersten Region α verdampft, von dem Teil oberhalb der ersten Region α zu dem Teil oberhalb der zweiten Region β in dem ersten Kopftank 51 bewegt werden. Demgemäß kann das Kältemittel in dem Verdampfer 10 in dem Zustand zirkulieren, in dem die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs gestoppt ist.
(5) In dem ersten Ausführungsbeispiel liegt, wenn der Verdampfer 10 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 installiert ist, ein Teil der zweiten Region β, in der das Verhältnis des Kaltenergiebehälters 30 groß ist, nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8.
Demgemäß kann, da die meisten Kaltenergiebehälter 30 in der Position nahe der Innenwand des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 vorgesehen sind, in der der Luftströmungswiderstand gering ist, und die Anzahl der Kaltenergiebehälter 30, die in der Mitte des Luftdurchgangs 8 vorgesehen sind, gering ist, die Erhöhung des Luftströmungswiderstandes in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund des Kaltenergiebehälters 30 begrenzt werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Der Verdampfer 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen gleich wie das erste Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Gestaltungen der ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 in Bezug auf die des ersten Ausführungsbeispiels geändert sind, wobei nachstehend nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Wie in 8 gezeigt ist, ist in dem zweiten Bereich der Durchgang in dem ersten Kopftank 51 durch zwei Teilungspaneele 56, 57 in den ersten Bereich 511, den zweiten Bereich 512 und einen dritten Bereich 513 von dem Kältemitteleinlass 55 unterteilt. Die zwei Teilungspaneele 56, 57, die in dem Durchgang in dem ersten Kopftank 51 vorgesehen sind, weisen ein Durchgangsloch 58, 59 auf, das sich in deren Dickenrichtung erstreckt. Das heißt, die Teilungspaneelee 56, 57 begrenzen teilweise die Strömung des Kältemittels zwischen dem ersten Bereich 511, dem zweiten Bereich 512 und dem dritten Bereich 513 und blockieren die Strömung des Kältemittels zwischen diesen Bereichen nicht.
Im Gegensatz dazu ist der Durchgang in dem zweiten Kopftank 52 durch ein Teilungspaneel 60 in einen vierten Bereich 521 und einen fünften Bereich 522 unterteilt.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist der Durchgang in dem dritten Kopftank 53 in einen sechsten Bereich, einen siebten Bereich und einen achten Bereich durch zwei Teilungspaneele unterteilt, gleich wie in dem ersten Kopftank 51. Die zwei Teilungspaneele, die in dem dritten Kopftank 53 vorgesehen sind, weisen ferner Durchgangslöcher auf, die sich in deren Dickenrichtung erstrecken.
Des Weiteren ist der Durchgang in dem vierten Kopftank 54 durch ein Teilungspaneel in einen neunten Bereich und einen zehnten Bereich unterteilt, gleich wie in dem zweiten Kopftank 52.
Der dritte Bereich 513 des ersten Kopftanks 51 und der sechste Bereich des dritten Kopftanks 53 sind benachbart zueinander und stehen miteinander in Verbindung.
<Betrieb des Verdampfers 10 und Strömung des Kältemittels während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs>
Nachstehend sind ein Betrieb des Verdampfers 10 und eine Strömung des Kältemittels während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs beschrieben.
Wie in 8 gezeigt ist, wird in dem Normalbetrieb des Fahrzeugs das Kältemittel, das in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1 zirkuliert, zu dem ersten Bereich 511 von dem Kältemitteleinlass 55 des ersten Kopftanks 51 zugeführt. Das Kältemittel in dem ersten Bereich 511 des ersten Kopftanks 51 wird zu den Kältemittelkanälen 20 verteilt, die unterhalb des ersten Bereichs 511 angeordnet sind, wie durch einen Pfeil 110 angezeigt ist.
Das Kältemittel, das durch die Kältemittelkanäle 20 strömt, strömt in den vierten Bereich 521 des zweiten Kopftanks 52. Anschließend strömt das Kältemittel durch den vierten Bereich 521 in dem zweiten Kopftank 52, wie durch einen Pfeil 111 angezeigt ist. Das Kältemittel in dem vierten Bereich 521 des zweiten Kopftanks 52 strömt in die Kältemittelkanäle 20, die oberhalb des vierten Bereichs 521 und unterhalb des zweiten Bereichs 512 des ersten Kopftanks 51 angeordnet sind, wie durch einen Pfeil 112 angezeigt ist. Anschließend strömt das Kältemittel, das durch die Kältemittelkanäle 20 strömt, in den zweiten Bereich 512 des ersten Kopftanks 51.
Anschließend strömt das Kältemittel durch den zweiten Bereich 512 des ersten Kopftanks 51, wie durch einen Pfeil 113 angezeigt ist. Das Kältemittel in dem zweiten Bereich 512 des ersten Kopftanks 51 strömt in die Kältemittelkanäle 20, die unterhalb des zweiten Bereichs 512 und oberhalb des fünften Bereichs 522 des zweiten Kopftanks 52 angeordnet sind, wie durch einen Pfeil 114 angezeigt ist. Anschließend strömt das Kältemittel, das durch die Kältemittelkanäle 20 strömt, in den fünften Bereich 522 des zweiten Kopftanks 52.
Anschließend strömt das Kältemittel durch den fünften Bereich 522 des zweiten Kopftanks 52, wie durch einen Pfeil 115 angezeigt ist. Das Kältemittel in dem fünften Bereich 522 des zweiten Kopftanks 52 wird zu den Kältemittelkanälen 20 verteilt, die unterhalb des dritten Bereichs 513 des ersten Kopftanks 51 angeordnet sind, wie durch einen Pfeil 116 angezeigt ist. Anschließend strömt das Kältemittel, das durch die Kältemittelkanäle 20 strömt, in den dritten Bereich 513 des ersten Kopftanks 51.
Demgemäß ist ein W-förmiger Strömungsweg in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 501 ausgebildet.
Das Kältemittel, das in den dritten Bereich 513 des ersten Kopftanks 51 strömt, strömt in den sechsten Bereich des dritten Kopftanks 53. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, hat auch der Strömungsweg in dem zweiten Wärmetauscherabschnitt 502 auch eine W-Form wie in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 501. Das Kältemittel, das durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt 502 in der W-Form strömt, strömt von dem Kältemittelauslass, der in dem Endteil des dritten Kopftanks 53 vorgesehen ist, zu dem Verdichter 2 hin aus.
Wenn das Kältemittel durch den ersten bis vierten Kopftank 51, 52, 53, 54 und die Kältemittelkanäle 20 strömt, wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt strömt, durch eine latente Verdampfungswärme des Kältemittels, das in den Kältemitteldurchgängen in den Kältemittelkanälen 20 verdampft, durch Außenwände der Kältemittelkanäle 20 und der Außenrippen 40 gekühlt. Das Kaltenergiespeicherbauteil 31 in dem Kaltenergiebehälter 30 wird ferner durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels gekühlt. Wenn die Temperatur des Kaltenergiespeicherbauteils 31 niedriger ist als der Gefrierpunkt, friert das Kaltenergiespeicherbauteil 31 und speichert kalte Energie.
<Betrieb des Verdampfers 10 und Strömung des Kältemittels während einer Leerlaufreduktion >
Nachstehend sind ein Betrieb des Verdampfers 10 und eine Strömung des Kältemittels während einer Leerlaufreduktion des Fahrzeugs beschrieben.
Wenn das Fahrzeug temporär (vorübergehend) stoppt (gestoppt wird), stoppt die Brennkraftmaschine 5 aufgrund einer Leerlaufreduktionssteuerung zum Beispiel zum Verhindern eines Energieverbrauchs. Demgemäß stoppt der Verdichter 2 und stoppt die Strömung des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1. Selbst in dieser Situation wird das Gebläse 9 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angetrieben, wenn der Insasse die Kühlanforderung als die Klimaanlagenanforderung ausführt, und strömt die Luft durch den Luftdurchgangsabschnitt des Verdampfers 10. Demgemäß erhöht sich die Temperatur des ersten bis vierten Kopftanks 51, 52, 53, 54 des Verdampfers und die Temperatur einiger Kältemittelkanäle 20, die von dem Kaltenergiebehälter 30 entfernt angeordnet sind, und verdampft das flüssige Kältemittel in dem zweiphasigen gasförmigen und flüssigen Kältemittel. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt strömt, wird durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels gekühlt.
Im Gegensatz dazu bleibt, da einige Kältemittelkanäle 20 nahe dem Kaltenergiebehälter 30 durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 gekühlt werden, das flüssige Kältemittel in den Kältemittelkanälen 20, die an dieser Position angeordnet sind, in dem flüssigen Zustand. Demgemäß ist der Druck in dem Kältemitteldurchgang 21 in der ersten Region α höher als der Druck in dem Kältemitteldurchgang 21 in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β. Demgemäß strömt, wie durch Pfeile 123, 124, 125 in 9 angezeigt ist, das gasförmige Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen 21 in der ersten Region α verdampft ist, durch die Durchgänge in dem ersten und vierten Kopftank 51, 54 in die Kältemitteldurchgänge 21 in der zweiten Region β. Das Kältemittel, das durch den Durchgang in dem ersten Kopftank 51 strömt, strömt durch das Durchgangsloch 58 des Teilungspaneels 56, und somit strömt das Kältemittel von dem zweiten Bereich 512 zu dem ersten Bereich 511. Des Weiteren strömt das Kältemittel, das durch den Durchgang in dem erste Kopftank 51 strömt, durch das Durchgangsloch 59 des Teilungspaneels 57 und somit strömt das Kältemittel von dem zweiten Bereich 512 zu dem dritten Bereich 513.
Der Kondensationspunkt des gasförmigen Kältemittels, das in die Kältemitteldurchgänge 21 der Kältemittelkanäle 20 in beiden Endabschnitten der zweiten Region β bewegt wird, steigt mit der Erhöhung des Drucks an. Demgemäß kondensiert das gasförmige Kältemittel aufgrund der kalten Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 in dem Kaltenergiebehälter 30. Wie durch Pfeile 126, 127 angezeigt ist, strömt das flüssige Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen 21 in der zweiten Region β kondensiert ist, in den vierten Bereich 521 und den fünften Bereich 522, die die Durchgänge in dem zweiten Kopftank 52 sind, die in einer unteren Seite in einer Schwerkraftsrichtung angeordnet sind. Das flüssige Kältemittel strömt durch den vierten Bereich 521 und den fünften Bereich 522, die die Durchgänge in dem zweiten Kopftank 52 sind, und das flüssige Kältemittel verdampft erneut, wenn die Temperatur auf den Siedepunkt ansteigt. Das gasförmige Kältemittel, das verdampft ist, strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 in den Kältemittelkanälen 20 in der ersten Region α, wie durch den Pfeil 120, 123 angezeigt ist. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, und das gasförmige Niedrigtemperaturkältemittel tauschen Wärme aus, und demgemäß wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, gekühlt. Wie vorstehend beschrieben ist, zirkuliert das Kältemittel in dem Verdampfer 10 durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31, während die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs gestoppt ist (stoppt, gestoppt wird), wie vorstehend beschrieben ist, und wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden.
Das Kältemittel in dem zweiten Wärmetauscherabschnitt 502 zirkuliert in derselben Weise wie das Kältemittel in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 501.
In dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel sind die Teilungspaneele 56, 57, die die Strömung des Kältemittels begrenzen, in dem Durchgang in dem ersten und dritten Kopftank 51, 53 vorgesehen. Die Teilungspaneele 56, 57 weisen die Durchgangslöcher 58, 59 auf, die sich in der Dickenrichtung erstrecken.
Demgemäß kann das Kältemittel von einem Teil, der oberhalb der ersten Region α angeordnet ist, zu einem Teil, der oberhalb der zweiten Region β angeordnet ist, in dem Durchgang in dem zweiten Kopftank 51 strömen. Des Weiteren kann das Kältemittel von einem Teil, der oberhalb der ersten Region α angeordnet ist, zu einem Teil, der oberhalb der zweiten Region β angeordnet ist, in dem Durchgang in dem dritten Kopftank 53 strömen. Demgemäß kann das Kältemittel in dem Verdampfer 10 in dem Zustand zirkulieren, in dem die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt ist).
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie in 10 dargestellt ist, unterscheidet sich der Verdampfer 10 des dritten Ausführungsbeispiels von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Gestaltungen der Kaltenergiebehälter 30 und der Außenrippen 40.
In 10 ist der Teil, in dem die Luftdurchgangsabschnitte definiert sind, in die zweite Region β und die erste Region α unterteilt, und ist ein Beispiel der Grenze zwischen der zweiten Region β und der ersten Region α mit einer strichpunktierten Linie γ gezeigt. Die Grenze ist unter Berücksichtigung einer Form des Luftdurchgangs 8 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6, einer Position des Verdampfers 10 in dem Luftdurchgang 8 und einer Verteilung des Luftströmungswiderstands in dem Luftdurchgang 8 zum Beispiel geeignet festgelegt.
In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 in beiden Endabschnitten der zweiten Region β in einer Richtung vorgesehen, in der der erste Kopftank 51 und der zweite Kopftank 52 zueinander zugewandt sind. In einer nachstehenden Beschreibung ist die Richtung, in der der erste Kopftank 51 und der zweite Kopftank 52 zueinander zugewandt sind, als eine Längsrichtung bezeichnet. Das heißt, in dem dritten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Längsrichtung größer als das in der ersten Region α. Die Endabschnitte der zweiten Region β in der Längsrichtung liegen nahe an einer Innenwand des Luftdurchgangs 8, wenn der Verdampfer 10 in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 vorgesehen ist.
Die Kaltenergiebehälter 30 sind zumindest in einem der Endabschnitte der zweiten Region β in einer Längsrichtung anstelle von in den beiden Endabschnitten vorgesehen.
In den Spalten (Zwischenräumen), die zwischen den Kältemittelkanälen 20 definiert sind, sind einige Spalten, in denen der Kaltenergiebehälter 30 nicht vorgesehen ist, die Luftdurchgangsabschnitte, durch die die Luft in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt. In dem Luftdurchgangsabschnitt sind die Außenrippen 40 vorgesehen. In 10 ist ein Teil der Außenrippe 40 weggelassen.
In dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in zumindest einem der Endabschnitte der zweiten Region β in der Längsrichtung größer als das in der ersten Region α.
Demgemäß sind, wenn der eine Endabschnitt der Endabschnitte der zweiten Region β des Verdampfers 10 in der Längsrichtung nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 liegt, die meisten Kaltenergiebehälter 30 in der Position angeordnet, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang 8 relativ niedrig (gering, klein) ist, und ist die Anzahl des Kaltenergiebehälters 30, die in der Mitte des Luftdurchgangs 8 vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, gering. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund der Kaltenergiebehälter 30 vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden.
Wenn das Fahrzeug 5 aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), verdampft das flüssige Kältemittel in den Kältemitteldurchgängen 21, die in dem mittleren Teil des Kaltspeicherwärmetauschers in der Längsrichtung angeordnet sind, und somit wird die Luft, die durch die Luftdurchgangsabschnitte hindurch tritt, gekühlt. Das gasförmige Kältemittel strömt zu dem Kältemitteldurchgang 21 benachbart zu dem ersten bis vierten Kopftank 51, 52, 53, 54 und das Kältemittel wird durch einen Wärmeaustausch mit dem Kaltenergiespeicherbauteil 31 in dem Kaltenergiebehälter 30 gekühlt und kondensiert. Das kondensierte flüssige Kältemittel bewegt sich in der Schwerkraftsrichtung nach unten. Das Kältemittel verdampft erneut, wenn die Temperatur auf den Siedepunkt ansteigt, und das Kältemittel kühlt die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt. Wie vorstehend beschrieben ist, zirkuliert das Kältemittel in dem Verdampfer 10 des dritten Ausführungsbeispiels durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31, während die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt ist), und wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Fahrzeugraums ausgeführt werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Wie in 11 dargestellt ist, unterscheidet sich der Verdampfer 10 des vierten Ausführungsbeispiels von dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Gestaltungen der Kaltenergiebehälter 30 und der Außenrippen 40.
In 11 ist der Teil, in dem die Luftdurchgangsabschnitte definiert sind, in die zweite Region β und die erste Region α unterteilt und ist ein Beispiel der Grenze zwischen der zweiten Region β und der ersten Region α mit einer strichpunktierten Linie γ gezeigt. Die Grenze ist in Anbetracht einer Form des Luftdurchgangs 8 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6, einer Position des Verdampfers 10 in dem Luftdurchgang 8 und einer Verteilung des Luftströmungswiderstandes in dem Luftdurchgang 8 zum Beispiel geeignet festgelegt.
In dem vierten Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 in vier Eckenabschnitten der zweiten Region β vorgesehen. Das heißt, in dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in den vier Eckenabschnitten der zweiten Region β größer als das in der ersten Region α. Die vier Eckenabschnitte der zweiten Region β liegen nahe vier Ecken einer Innenwand des Luftdurchgangs 8, wenn der Verdampfer 10 in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 vorgesehen ist.
Die Kaltenergiebehälter 30 können zumindest in einem der vier Eckenabschnitte der zweiten Region β anstelle von in allen vier Eckenabschnitten vorgesehen sein.
In den Spalten (Zwischenräumen), die zwischen den Kältemittelkanälen 20 definiert sind, sind einige Spalten, in denen der Kaltenergiebehälter 30 nicht vorgesehen ist, die Luftdurchgangsabschnitte, durch die die Luft in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt. In dem Luftdurchgangsabschnitt sind die Außenrippen 40 vorgesehen. In 11 ist ein Teil der Außenrippe 40 weggelassen.
Das vorstehend beschriebene vierte Ausführungsbeispiel ist wirksam, wenn die vier Eckenabschnitte der zweiten Region β des Verdampfers 10 in der Umgebung der vier Ecken der Innenwand des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angeordnet sind. Das heißt, gemäß dem Verdampfer 10 sind die meisten Kaltenergiebehälter 30 in der Position nahe der Innenwand vorgesehen, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 relativ niedrig (gering, klein) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälters 30, die in der Mitte des Luftdurchgangs 8 vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, gering (klein). Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund der Kaltenergiebehälter 30 vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in dem Verdampfer 10 des vierten Ausführungsbeispiels durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31, während die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, und wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein fünftes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Wie in den 12 und 13 beschrieben ist, ist eine Größe des Verdampfers 10 des fünften Ausführungsbeispiels größer als der Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6. Das heißt, der Verdampfer 10 erstreckt sich von dem Luftdurchgang 8, der innerhalb des Klimaanlagengehäuses 7 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 definiert ist, zu einer Außenseite des Luftdurchgangs 8.
In dem Teil des Verdampfers 10, in dem die Luftdurchgangsabschnitte definiert sind, liegt die erste Region α innerhalb des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 und liegt die zweite Region β außerhalb des Luftdurchgangs 8. Das heißt, der Teil des Verdampfers 10, der innerhalb des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angeordnet ist, ist die erste Region α und der Teil des Verdampfers 10, der außerhalb des Luftdurchgangs 8 angeordnet ist, ist die zweite Region β.
Da die zweite Region β des Verdampfers 10 außerhalb des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 liegt, sind die Kaltenergiebehälter 30 des Verdampfers 10 auch außerhalb des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angeordnet. Die Kaltenergiebehälter 30 sind in der zweiten Region β vorgesehen und sind nicht in der ersten Region α vorgesehen. Das heißt, ein Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in der zweiten Region β ist größer als das in der ersten Region α.
In 13 ist der Kaltenergiebehälter 30 nicht in der ersten Region α vorgesehen, jedoch kann der Kaltenergiebehälter 30 in der ersten Region α vorgesehen sein, solange die Anforderung hinsichtlich des Verhältnisses erfüllt ist.
In den Spalten (Zwischenräume), die zwischen den Kältemittelkanälen 20 definiert sind, sind einige Spalten, in denen der Kaltenergiebehälter 30 nicht vorgesehen ist, die Luftdurchgangsabschnitte, durch die die Luft in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 strömt. In dem Luftdurchgangsabschnitt sind die Außenrippen 40 vorgesehen. In 13 ist ein Teil der Außenrippen 40 weggelassen.
In dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Verdampfer 10 von dem Luftdurchgangsabschnitt 8, der innerhalb des Klimaanlagengehäuses 7 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 definiert ist, zu einer Außenseite des Luftdurchgangs 8. Wenn der Verdampfer 10 an der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 montiert ist, ist ein Teil der zweiten Region β, in dem das Verhältnis des Kaltenergiebehälters 30 groß ist, außerhalb des Luftdurchgangs 8 angeordnet und ist die erste Region α innerhalb des Luftdurchgangs 8 angeordnet.
Demgemäß kann, da die meisten Kaltenergiebehälter 30 außerhalb des Luftdurchgangs 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 vorgesehen sind, die Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs 8 aufgrund des Kaltenergiebehälters 30 begrenzt werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in dem Verdampfer 10 des fünften Ausführungsbeispiels durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31, während die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, und wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 durch das Kältemittel gekühlt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums ausgeführt werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Ein sechstes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Wie in 14 gezeigt ist, ist in dem Verdampfer des sechsten Ausführungsbeispiels ein Boden 520 des Durchgangs in dem zweiten Kopftank 52 in der Schwerkraftsrichtung von Endteilen zu dem mittleren Teil nach unten geneigt. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist auch der Boden des Durchgangs in dem vierten Kopftank 54 in der Schwerkraftsrichtung von Endteilen zu dem mittleren Teil nach unten geneigt. In einem Zustand, in dem der Verdampfer 10 an dem Fahrzeug montiert ist, liegen der zweite und vierte Kopftank 52, 54 unterhalb des ersten und dritten Kopftanks 51, 53 in der Schwerkraftsrichtung.
Die vorstehend beschriebenen Gestaltungen des zweiten und vierten Kopftanks 52, 54 sind beabsichtigt, um die Strömung des Kältemittels während der Leerlaufreduktion des Fahrzeugs zu verbessern. Eine Strömung des Kältemittels in dem Verdampfer 10 während der Leerlaufreduktion des Fahrzeugs ist nachstehend beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschine 5 aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung stoppt (gestoppt wird/ist), stoppt die Strömung des Kältemittels in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1. Demgemäß erhöht sich die Temperatur der Kältemitteldurchgänge 21 in einigen Kältemittelkanälen 20, die von dem Kaltenergiebehälter 30 entfernt angeordnet sind, und verdampft das flüssige Kältemittel in dem zweiphasigen gasförmigen und flüssigen Kältemittel. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt strömt, wird durch die latente Verdampfungswärme des Kältemittels gekühlt.
Im Gegensatz dazu bleibt, da einige Kältemittelkanäle 20 nahe dem Kaltenergiebehälters 30 durch die kalte Energie des Kaltenergiespeicherbauteils 31 gekühlt werden, das flüssige Kältemittel in den Kältemittelkanälen 20, die an dieser Position angeordnet sind, in dem flüssigen Zustand. Demgemäß ist der Druck in dem Kältemitteldurchgang 21 in der ersten Region α höher als der Druck in dem Kältemitteldurchgang 21 in der zweiten Region β. Demgemäß strömt, wie durch Pfeile 130, 131, 132 in 14 angezeigt ist, das gasförmige Kältemittel, das in den Kältemitteldurchgängen 21 in der ersten Region α verdampft ist, durch die Durchgänge in dem ersten und vierten Kopfdurchgang 51, 54 in die Kältemitteldurchgänge 21 in der zweiten Region β.
Das gasförmige Kältemittel, das in die Kältemitteldurchgänge 21 in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β strömt, wird durch die kalte Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31 in dem Kaltenergiebehälter 30 gekühlt und kondensiert, und dann strömt das Kältemittel in den zweiten und vierten Kopftank 52, 54, die an einer unteren Seite in der Schwerkraftsrichtung angeordnet sind, wie durch den Pfeil 132 angezeigt ist. In dem sechsten Ausführungsbeispiel sind die Durchgänge in dem zweiten und dem vierten Kopftank 52, 54 auch in der Schwerkraftsrichtung von Endteilen zu dem mittleren Teil nach unten geneigt. Demgemäß strömt, wie durch einen Pfeil 133 angezeigt ist, das flüssige Kältemittel durch den Durchgang in dem zweiten und vierten Kopftank 52, 54 von den Endteilen zu dem mittleren Teil hin. Das Kältemittel verdampft, wenn die Temperatur des Kältemittels auf den Siedepunkt während des Strömens von den Endteilen zu dem mittleren Teil des Durchgangs oder an einem mittleren Teil ansteigt. Das gasförmige Kältemittel, das verdampft ist, strömt durch die Kältemitteldurchgänge 21 in den Kältemittelkanälen 20 in der ersten Region α, wie durch den Pfeil 130 angezeigt ist. Die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, und das gasförmige Niedrigtemperaturkältemittel tauschen Wärme aus, und demgemäß wird die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, gekühlt.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem Verdampfer 10 des sechsten Ausführungsbeispiels das Kältemittel in dem Verdampfer 10 schnell zirkulieren, wenn die Brennkraftmaschine 5 des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), da das flüssige Kältemittel in dem zweiten und vierten Kopftank 52, 54 von den Endteilen zu den mittleren Teilen hin strömt. Demgemäß kann das Kühlen des Insassenraums mit diesem Verdampfer 10 wirksam ausgeführt werden.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend ist ein siebtes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie in 15 beschrieben ist, sind in dem Verdampfer 10 des siebten Ausführungsbeispiels die Kaltenergiebehälter 30 auch in der ersten Region α vorgesehen. In dieser Gestaltung ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 in der zweiten Region β größer als das in der ersten Region α.
Das siebte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis sechsten Ausführungsbeispiele.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Ein achtes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Wie in 16 dargestellt ist, erstreckt sich der Luftdurchgang 8, in dem der Verdampfer 10 des achten Ausführungsbeispiels vorgesehen ist, von dem Teil, der zu der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 10 zugewandt ist, zu einer Seite des Verdampfers 10 in der Querrichtung. Das Gebläse 9 ist in dem Luftdurchgang 8 vorgesehen.
Wie in den 16 und 17 dargestellt ist, sind die meisten Kaltenergiebehälter 30 des Verdampfers 10 des achten Ausführungsbeispiels an einem Teil näher an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β vorgesehen. Der Kaltenergiebehälter 30 ist nicht in einem Teil vorgesehen, der von dem Gebläse 9 weiter entfernt ist. In 16 ist der Teil des Verdampfers 10, in dem die Kaltenergiebehälter 30 vorgesehen sind, dargestellt. Das heißt, das Verhältnis der Kaltenergiebehälter 30 an der Seite näher an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β ist größer als das in der ersten Region α.
In dem achten Ausführungsbeispiel strömt die Luft, die durch das Gebläse 9 geblasen wird, um durch den Luftdurchgang 8 zu strömen, entlang der Innenwand des Luftdurchgangs 8, wie durch einen Pfeil F in 16 angezeigt ist. In der Luftströmung ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die durch den Teil des Verdampfers 10 entfernt von dem Gebläse 9 strömt, hoch und ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die durch den Teil des Verdampfers 10 nahe an dem Gebläse 9 strömt, niedrig (gering). Demgemäß kann, da die meisten Kaltenergiebehälter 30 in dem Teil nahe an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β des Verdampfers 10 vorgesehen sind, die Verringerung der Strömungsrate in dem Luftdurchgang 8 aufgrund der Kaltenergiebehälter 10 verhindert werden. Gemäß dem Verdampfer 10 kann, da die Strömungsrate der Luft, die durch die Luftdurchgangsabschnitte strömt, verglichen zu den allgemeinen Verdampfern erhöht ist, die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein. Des Weiteren kann gemäß dem Verdampfer 10, da der Luftströmungswiderstand in dem Luftdurchgang 8 verringert ist, der Energieverbrauch durch das Gebläse 9 reduziert werden/sein.
Gemäß dem achten Ausführungsbeispiel kann gleich wie in dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel, wenn die Brennkraftmaschine 5 aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), der Verdampfer 10 die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, durch das Kältemittel durch Verwendung der kalten Energie in dem Kaltenergiespeicherbauteil 31 kühlen.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
Ein neuntes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Der Luftdurchgang 8, in dem der Verdampfer 10 des neunten Ausführungsbeispiels vorgesehen ist, hat dieselbe Form wie der Luftdurchgang 8 des achten Ausführungsbeispiels.
Wie in 18 dargestellt ist, sind die meisten Kaltenergiebehälter 30 des Verdampfers 10 des neunten Ausführungsbeispiels an einem Teil näher an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β vorgesehen wie in dem achten Ausführungsbeispiel. Der Kaltenergiebehälter 30 ist nicht in einem Teil weiter entfernt von dem Gebläse 9 vorgesehen.
In dem neunten Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 in beiden Endabschnitten in der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen. In dem großen Teil der beiden Endabschnitte der zweiten Region β in der Längsrichtung ist die Strömungsrate der Luft unabhängig von der Position des Gebläses 9 gering (niedrig). Demgemäß kann der Kaltenergiebehälter 30 in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen sein. Jedoch ist selbst in den beiden Endabschnitten in der Längsrichtung die Strömungsgeschwindigkeit in einem Teil weiter entfernt vom Gebläse 9 groß (hoch). Demgemäß ist der Kaltenergiebehälter 30 in einem Teil weiter entfernt von dem Gebläse 9 nicht vorgesehen. Das neunte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis achten Ausführungsbeispiele.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
Ein zehntes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Wie in 19 dargestellt ist, hat der Luftdurchgang 8, in dem der Verdampfer 10 des zehnten Ausführungsbeispiels vorgesehen ist, dieselbe Form wie der Luftdurchgang 8 des achten und neunten Ausführungsbeispiels.
In 19 ist der Teil des Verdampfers 10, in dem die Kaltenergiebauteile 30 vorgesehen sind, dargestellt.
Wie in 20 dargestellt ist, sind die meisten Kaltenergiebebauteile 30 des Verdampfers 10 des zehnten Ausführungsbeispiels an einem Teil näher an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β vorgesehen. Des Weiteren sind in dem zehnten Ausführungsbeispiel die Kaltenergiebehälter 30 in einem Teil nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 selbst in dem Teil der zweiten Region β weiter entfernt von dem Gebläse 9 vorgesehen.
In dem zehnten Ausführungsbeispiel strömt die Luft, die durch das Gebläse 9 geblasen wird, um durch den Luftdurchgang 8 zu strömen, entlang der Innenwand des Luftdurchgangs 8, wie durch einen Pfeil F in 19 angezeigt ist. In der Luftströmung ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die durch den Teil des Verdampfers 10 weiter entfernt von dem Gebläse 9 strömt, hoch und ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die durch den Teil des Verdampfers 10 näher an dem Gebläse 9 strömt, niedrig (gering). Es ist unwahrscheinlich, dass die Luft in dem Teil nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 selbst in dem Teil des Verdampfers 10 weiter entfernt von dem Gebläse 9 strömt. Demgemäß können die Kaltenergiebehälter 30 in dem Teil des Verdampfers 10 nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 selbst in dem Teil weiter entfernt von dem Gebläses 9 vorgesehen sein. Das zehnte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis neunten Ausführungsbeispiele.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
Ein elftes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Der Luftdurchgang 8, in dem der Verdampfer 10 des elften Ausführungsbeispiels vorgesehen ist, hat dieselbe Form wie der Luftdurchgang 8 des achten bis zehnten Ausführungsbeispiels.
Wie in 21 dargestellt ist, sind die meisten Kaltenergiebehälter 30 des Verdampfers 10 des elften Ausführungsbeispiels an einem Teil näher an dem Gebläse 9 in der zweiten Region β vorgesehen wie in dem zehnten Ausführungsbeispiel. Des Weiteren sind die Kaltenergiebehälter 30 in einem Teil nahe an der Innenwand des Luftdurchgangs 8 selbst in dem Teil weiter entfernt von dem Gebläse 9 in der zweiten Region β vorgesehen.
In dem elften Ausführungsbeispiel sind die Kaltenergiebehälter 30 des Weiteren in beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen. In dem großen Teil der beiden Endabschnitte in der Längsrichtung in der zweiten Region β ist die Strömungsrate der Luft unabhängig von der Position des Gebläses 9 niedrig (gering). Demgemäß kann der Kaltenergiebehälter 30 in den beiden Endabschnitten in der Längsrichtung in der zweiten Region β des Verdampfers 10 vorgesehen sein. Jedoch ist selbst in den beiden Endabschnitten in der Längsrichtung die Strömungsgeschwindigkeit in einem Teil weiter entfernt von dem Gebläse 9 groß (hoch). Demgemäß ist der Kaltenergiebehälter 30, der in den beiden Endabschnitten in der Längsrichtung angeordnet ist, nicht in einem Teil weiter entfernt von dem Gebläse 9 vorgesehen. Das elfte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis zehnten Ausführungsbeispiele.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
Ein zwölftes Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
Wie in 22 dargestellt ist, erstreckt sich der Luftdurchgang 8 des zwölften Ausführungsbeispiels, in dem der Verdampfer 10 vorgesehen ist, sowohl an der vorderen Seite als auch an der hinteren Seite des Verdampfers 10. Das Gebläse 9 ist an der vorderen Seite, das heißt der stromaufwärtigen Seite, des Verdampfers 10 in dem Luftdurchgang 8 angeordnet. Das heißt, das Gebläse 9 und der Verdampfer 10 sind zueinander zugewandt.
In 22 ist der Teil des Verdampfers 10, in dem die Kaltenergiebehälter 30 vorgesehen sind, dargestellt. Die Kaltenergiebehälter 30 des Verdampfers 10 des zwölften Ausführungsbeispiels sind in beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Querrichtung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, das in Bezug auf 3 beschrieben ist. Die Endabschnitte der zweiten Region β in der Querrichtung liegen nahe an einer Innenwand des Luftdurchgangs 8, wenn der Verdampfer 10 in dem Luftdurchgang 8 der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 installiert ist. In dem zwölften Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass die Anzahl der Kaltenergiebehälter 30, die in dem einen Endabschnitt der zweiten Region β in Querrichtung vorgesehen sind, gleich ist wie die Anzahl der Kaltenergiebehälter 30, die in dem anderen Endabschnitt in Querrichtung vorgesehen sind.
Das zwölfte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis elften Ausführungsbeispiele.
(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend ist ein dreizehntes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie in 23 dargestellt ist, erstreckt sich der Luftdurchgang 8 des dreizehnten Ausführungsbeispiels, in dem der Verdampfer 10 vorgesehen ist, sowohl an der vorderen Seite als auch an der hinteren Seite des Verdampfers 10. Das Gebläse 9 ist an der hinteren Seite, das heißt der stromabwärtigen Seite, des Verdampfers 10 in dem Luftdurchgang 8 angeordnet. Das heißt, das Gebläse 9 und der Verdampfer 10 sind zueinander zugewandt.
In 23 ist der Teil des Verdampfers 10, in dem die Kaltenergiebehälter 30 vorgesehen sind, dargestellt. Die Kaltenergiebehälter 30 in dem Verdampfer 10 des dreizehnten Ausführungsbeispiels sind gleich wie in dem zwölften Ausführungsbeispiel. Das dreizehnte Ausführungsbeispiel erreicht dieselben Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen zweiten bis zwölften Ausführungsbeispiele.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und sie kann geeignet geändert werden. Individuelle Elemente oder Merkmale von einem bestimmten Ausführungsbeispiel sind im Allgemeinen nicht auf dieses bestimmte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie können bei Bedarf und falls anwendbar austauschbar sein und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Individuelle Elemente oder Merkmale eines bestimmten Ausführungsbeispiels sind nicht notwendigerweise wesentlich, es sei denn, es ist besonders dargelegt, dass die Elemente oder die Merkmale in der vorstehenden Beschreibung wesentlich sind, oder es sei denn, dass die Elemente oder die Merkmale offensichtlich prinzipiell wesentlich sind. Eine Menge, ein Wert, ein Ausmaß, ein Bereich oder dergleichen, falls dieselben in den vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel spezifiziert sind, ist nicht notwendigerweise auf den spezifischen Wert, Ausmaß, Bereich oder dergleichen beschränkt, es sei denn, es ist spezifisch dargelegt, dass der Wert, Ausmaß, Bereich oder dergleichen notwendigerweise der spezifische Wert, Ausmaß, Bereich oder dergleichen ist, oder es sei denn, dass der Wert, Ausmaß, Bereich oder dergleichen offensichtlich erforderlich ist, um den spezifische Wert, Ausmaß, Bereich oder dergleichen prinzipiell zu erreichen. Die Form, das Positionsverhältnis und dergleichen einer Komponente oder dergleichen, die in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erwähnt sind, sind nicht auf jene beschränkt, die erwähnt sind, es sei denn es ist anders spezifiziert, dass sie auf die spezifische Form, Positionsverhältnissen und dergleichen prinzipiell oder dergleichen beschränkt sind.
Zum Beispiel können, obwohl die Kaltenergiebehälter 30 des ersten Ausführungsbeispiels in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β in Querrichtung vorgesehen sind, die Kaltenergiebehälter 30 in einem Endabschnitt der zweiten Region β in der Querrichtung vorgesehen sein.
Des Weiteren können, obwohl die Kaltenergiebehälter 30 des dritten Ausführungsbeispiels in den beiden Endabschnitten der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen sind, die Kaltenergiebehälter 30 in einem Endabschnitt der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen sein.
Des Weiteren können, obwohl die Kaltenergiebehälter 30 des vierten Ausführungsbeispiels in allen vier Eckenabschnitten der zweiten Region β in der Längsrichtung vorgesehen sind, die Kaltenergiebehälter 30 in zumindest einem Eckenabschnitt aus den vier Eckenabschnitten vorgesehen sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Gebläse 9 stromaufwärtig des Verdampfers 10 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angeordnet. Das Gebläse 9 kann stromabwärtig des Verdampfers 10 angeordnet sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hat der Luftdurchgang, der stromaufwärtig des Verdampfers 10 in der Fahrzeugklimaanlageneinheit 6 angeordnet ist, eine gekrümmte (gebogene) Form in Bezug auf die vordere Seite des Verdampfers 10. Jedoch kann sich der Luftdurchgang, der stromaufwärtig des Verdampfers 10 angeordnet ist, in Bezug auf die vordere Seite des Verdampfers 10 gerade erstrecken oder kann variable Formen aufweisen.
(Fazit)
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt, der in einigen oder allen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist der Kaltspeicherwärmetauscher in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen und weist den ersten Kopftank, den zweiten Kopftank, die Kältemittelkanäle und die Kaltenergiebehälter auf. Der erste Kopftank definiert den Durchgang, durch den das Kältemittel strömt. Der zweite Kopftank definiert den Durchgang, durch den das Kältemittel strömt, und der zweite Kopftank ist entfernt von dem ersten Kopftank angeordnet. Die Kältemittelkanäle definieren die Kältemitteldurchgänge, durch die der Durchgang in dem ersten Kopftank und der Durchgang in dem zweiten Kopftank miteinander in Verbindung stehen, und die Kältemittelkanäle sind voneinander beabstandet angeordnet. Die Kaltenergiebehälter speichern Kaltenergiespeicherbauteile, die aufgrund eines Wärmeaustausches mit dem Kältemittel frieren, das durch die Kältemitteldurchgänge der Kältemittelkanäle strömt, und die Kaltenergiebehälter sind vorgesehen, um einige der Luftdurchgangsabschnitte, die zwischen den Kältemittelkanälen definiert sind, zu schließen. Die Region, die die Luftdurchgangsabschnitte aufweist, ist in die erste Region, die den mittleren Teil der Region aufweist, und die zweite Region, die der restliche Teil der Region ist, unterteilt. Das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in der zweiten Region ist größer als das in der ersten Region.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt weist die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in der Richtung auf, die die Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in zumindest einem der Endabschnitte der zweiten Region größer als das in der ersten Region.
Demgemäß sind die meisten Kaltenergiebehälter in der Position nahe an der Innenwand vorgesehen, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit relativ niedrig (gering) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter, die in der Mitte des Luftdurchgangs vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, klein. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstandes in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund der Kaltenergiebehälter vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden.
Des Weiteren kann die Position des Kaltenergiebehälters der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ohne eine Änderung der Form des Kaltenergiebehälters eines allgemeinen Kaltspeicherwärmetauschers modifiziert werden.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt weist die Fahrzeugklimaanlageneinheit den Luftdurchgang, der sich von der Position, die zu der stromaufwärtigen Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, zu einer Seite in der Richtung hin erstreckt, die die Richtung schneidet, in der die Endabschnitte in einer Richtung, die eine Richtung schneidet, in der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, angeordnet sind, und das Gebläse auf, das in dem Luftdurchgang vorgesehen ist.
Das Verhältnis der Kaltenergiebehälter an der Seite näher an dem Gebläse in der zweiten Region ist größer als das in der ersten Region.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt weist die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in der Richtung auf, die die Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in beiden Endabschnitten der zweiten Region größer als das in der ersten Region.
Demgemäß sind die meisten Kaltenergiebehälter in der Position nahe an der Innenwand vorgesehen, an der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit relativ gering (niedrig) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter, die in der Mitte des Luftdurchgangs vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, klein. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstandes in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund der Kaltenergiebehälter vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt weist die Fahrzeugklimaanlageneinheit den Luftdurchgang, der sich in einer Richtung, in der eine vordere Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, und in einer Richtung erstreckt, in der eine hintere Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, und das Gebläse auf, das in dem Luftdurchgang vorgesehen ist, um den Kaltspeicherwärmetauscher zugewandt zu sein. Die zweite Region weist zwei unterschiedliche Endabschnitte in der Richtung auf, die die Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in beiden Endabschnitten der zweiten Region ist größer als das in der ersten Region.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt weist die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in der Richtung auf, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und ist das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in zumindest einem der Endabschnitte der zweiten Region größer als das in der ersten Region.
Demgemäß sind die meisten Kaltenergiebehälter in der Position nahe an der Innenwand vorgesehen, an der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit relativ niedrig (gering) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter, die in der Mitte des Luftdurchgangs vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, klein. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstandes in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund der Kaltenergiebehälter vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Gemäß einem siebten Gesichtspunkt hat die erste Region eine viereckige Form und hat die zweite Region eine Form, die die erste Region umgibt, um vier Eckabschnitte zu haben. Das Verhältnis der Kaltenergiebehälter in den vier Eckabschnitten der zweiten Region ist größer als das in der ersten Region.
Demgemäß sind die meisten Kaltenergiebehälter in der Position nahe an der Innenwand vorgesehen, an der die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit relativ gering (niedrig) ist, und ist die Anzahl der Kaltenergiebehälter, die in der Mitte des Luftdurchgangs vorgesehen sind, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit hoch ist, klein. Demgemäß kann eine Erhöhung des Luftströmungswiderstandes in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund der Kaltenergiebehälter vermieden werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Gemäß einem achten Gesichtspunkt ist in einem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an dem Fahrzeug montiert ist, der erste Kopftank oberhalb des zweiten Kopftanks in der Schwerkraftsrichtung angeordnet. Der Teil des Durchgangs in dem ersten Kopftank, der oberhalb der ersten Region angeordnet ist, steht mit einem anderen Teil in Verbindung, der oberhalb der zweiten Region angeordnet ist.
Demgemäß kann sich, wenn das Fahrzeug zum Beispiel aufgrund der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt (gestoppt wird/ist), das Kältemittel, das in dem Kältemitteldurchgang in der ersten Region verdampft, von dem Teil oberhalb der ersten Region zu dem Teil oberhalb der zweiten Region in dem ersten Kopftank bewegen. Demgemäß kann das Kältemittel in dem Kaltspeicherwärmetauscher in dem Zustand zirkulieren, in dem die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs stoppt bzw. gestoppt ist.
Gemäß einem neunten Gesichtspunkt ist in einem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an dem Fahrzeug montiert ist, der erste Kopftank oberhalb des zweiten Kopftanks in der Schwerkraftsrichtung angeordnet. Der Kaltspeicherwärmetauscher weist das Teilungspaneel auf, das die Strömung des Kältemittels in dem Durchgang des ersten Kopftanks begrenzt. Das Teilungspaneel weist ein Durchgangsloch auf, das sich in der Dickenrichtung erstreckt.
Demgemäß kann das Kältemittel von einem Teil, der oberhalb von der ersten Region angeordnet ist, zu einem Teil, der oberhalb der zweiten Region angeordnet ist, in dem Durchgang in dem ersten Kopftank strömen. Demgemäß kann das Kältemittel in dem Kaltspeicherwärmetauscher in dem Zustand zirkulieren, in dem die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs stoppt bzw. gestoppt ist.
Gemäß einem zehnten Gesichtspunkt ist der Kaltspeicherwärmetauscher in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen. In dem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher in der Fahrzeugklimaanlageneinheit installiert ist, liegt der Teil der zweiten Region, in der das Verhältnis der Kaltenergiebehälter groß ist, nahe an der Innenwand.
Demgemäß kann, da die meisten Kaltenergiebehälter in der Position nahe der Innenwand des Luftdurchgangs der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen sind, in der der Luftströmungswiderstand gering (klein) ist, und die Anzahl der Kaltenergiebehälter, die in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs vorgesehen sind, klein (gering) ist, die Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund des Kaltenergiebehälters begrenzt werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Gemäß einem elften Gesichtspunkt ist der Kaltspeicherwärmetauscher in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen und erstreckt sich zu einer Außenseite des Luftdurchgangs. In dem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher in der Fahrzeugklimaanlageneinheit installiert ist, ist der Teil der zweiten Region, in der das Verhältnis der Kaltenergiebehälter groß ist, außerhalb des Luftdurchgangs angeordnet und ist die erste Region innerhalb des Luftdurchgangs angeordnet.
Demgemäß kann, da die meisten Kaltenergiebehälter außerhalb des Luftdurchgangs der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen sind, die Erhöhung des Luftströmungswiderstands in dem mittleren Teil des Luftdurchgangs aufgrund des Kaltenergiebehälters begrenzt werden. Demgemäß kann die Kühlkapazität während des Normalbetriebs des Fahrzeugs verbessert werden/sein.
Gemäß einem zwölften Gesichtspunkt ist in dem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an dem Fahrzeug montiert ist, der zweite Kopftank unterhalb des ersten Kopftanks in der Schwerkraftsrichtung angeordnet. Der Boden des Durchgangs in dem zweiten Kopftank ist in der Schwerkraftsrichtung von Endteilen zu dem mittleren Teil nach unten geneigt.
Demgemäß fällt, wenn die Brennkraftmaschine aufgrund zum Beispiel der Leerlaufreduktionssteuerung des Fahrzeugs stoppt bzw. gestoppt wird/ist, das flüssige Kältemittel, das in dem Kältemitteldurchgang in der zweiten Region kondensiert, in den Durchgang in dem zweiten Kopftank und strömt durch den Durchgang von den Endteilen zu dem mittleren Teil. Das flüssige Kältemittel verdampft an dem mittleren Teil des Durchgangs und zirkuliert in dem Kältemitteldurchgang. Gemäß diesem Kaltspeicherwärmetauscher kann das Kältemittel zirkulieren, wenn die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs gestoppt bzw. gestoppt ist, und kann die Luft, die durch den Luftdurchgangsabschnitt hindurch tritt, gekühlt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016136170 [0001]
JP 2013049349 A [0004]

Claims

Kaltspeicherwärmetauscher, der in einem Luftdurchgang (8) einer Fahrzeugklimaanlageneinheit (6) vorgesehen ist, wobei der Kaltspeicherwärmetauscher Folgendes aufweist: einen ersten Kopftank (51), der einen Durchgang definiert, durch den ein Kältemittel strömt; einen zweiten Kopftank (52), der den Durchgang definiert, durch den das Kältemittel strömt und der von dem ersten Kopftank entfernt angeordnet ist; eine Vielzahl von Kältemittelkanälen (20), die Kältemitteldurchgänge (21) definieren, durch die der Durchgang in dem ersten Kopftank und der Durchgang in dem zweiten Kopftank miteinander in Verbindung stehen, wobei die Vielzahl von Kältemittelkanälen voneinander beabstandet sind; und eine Vielzahl von Kaltenergiebehältern (30), die Kaltenergiespeicherbauteile (31) speichern, die aufgrund eines Wärmeaustausches mit dem Kältemittel, das durch die Kältemitteldurchgänge strömt, frieren, wobei die Vielzahl von Kaltenergiebehältern (30) vorgesehen ist, um einige einer Vielzahl von Luftdurchgangsabschnitten, die zwischen der Vielzahl von Kältemittelkanälen definiert sind, zu schließen, wobei eine Region, die die Vielzahl von Luftdurchgangsabschnitten aufweist, in eine erste Region (α), die einen mittleren Teil der Region aufweist, und eine zweite Region (β), die der restliche Teil der Region ist, unterteilt ist, und ein Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in einer Richtung aufweist, die eine Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in zumindest einem der Endabschnitte der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrzeugklimaanlageneinheit Folgendes aufweist: den Luftdurchgang, der sich von einer Position, die zu einer stromaufwärtigen Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, zu einer Seite in einer Richtung hin erstreckt, die eine Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und ein Gebläse (9), das in dem Luftdurchgang vorgesehen ist, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in einem Endabschnitt der zweiten Region nahe an dem Gebläse größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in einer Richtung aufweist, die eine Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in beiden Endabschnitten der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrzeugklimaanlageneinheit Folgendes aufweist: den Luftdurchgang, der sich in einer Richtung, in der eine vordere Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, und in einer Richtung erstreckt, in der eine hintere Fläche des Kaltspeicherwärmetauschers zugewandt ist, und ein Gebläse, das in dem Luftdurchgang vorgesehen ist, um zu dem Kaltspeicherwärmetauscher zugewandt zu sein, die zweite Region zwei unterschiedliche Endabschnitte in einer Richtung aufweist, die eine Richtung schneidet, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in beiden Endabschnitten der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Region zwei unterschiedliche Endteile in einer Richtung aufweist, in der der erste Kopftank und der zweite Kopftank zueinander zugewandt sind, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in zumindest einem der Endteile der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Region eine viereckige Form hat, die zweite Region eine Form hat, die die erste Region umgibt, um vier Eckabschnitte zu haben, und das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern in den vier Eckabschnitten der zweiten Region größer ist als das in der ersten Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Kopftank oberhalb des zweiten Kopftanks in einer Schwerkraftsrichtung in einem Zustand angeordnet ist, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an einem Fahrzeug montiert ist, und ein Teil des Durchgangs des ersten Kopftanks, der oberhalb der ersten Region angeordnet ist, mit einem anderen Teil des Durchgangs des ersten Kopftanks, der oberhalb der zweiten Region angeordnet ist, in Verbindung steht.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der des Weiteren Folgendes aufweist: ein Teilungspaneel (56, 57), das eine Strömung des Kältemittels in dem Durchgang des ersten Kopftanks begrenzt, wobei der erste Kopftank oberhalb des zweiten Kopftanks in einer Schwerkraftsrichtung in einem Zustand angeordnet ist, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an dem Fahrzeug montiert ist, und das Teilungspaneel ein Durchgangsloch aufweist, das sich durch das Teilungspaneel in einer Dickenrichtung des Teilungspaneels erstreckt.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kaltspeicherwärmetauscher in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen ist, in einem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher in der Fahrzeugklimaanlageneinheit installiert ist, ein Teil der zweiten Region, in der das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern groß ist, näher an einer Innenwand des Luftdurchgangs liegt als die erste Region.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kaltspeicherwärmetauscher, der in dem Luftdurchgang der Fahrzeugklimaanlageneinheit vorgesehen ist, sich zu einer Außenseite des Luftdurchgangs erstreckt, in einem Zustand, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher in der Fahrzeugklimaanlageneinheit installiert ist, ein Teil der zweiten Region, in der das Verhältnis der Vielzahl von Kaltenergiebehältern groß ist, außerhalb des Luftdurchgangs angeordnet ist und die erste Region innerhalb des Luftdurchgangs angeordnet ist.
Kaltspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der zweite Kopftank unterhalb des ersten Kopftanks in einer Schwerkraftsrichtung in einem Zustand angeordnet ist, in dem der Kaltspeicherwärmetauscher an dem Fahrzeug montiert ist, und ein Boden (520) des Durchgangs des zweiten Kopftanks von Enden des Durchgangs zu einer Mitte des Durchgangs nach unten geneigt ist.