DE112021003702T5 - Wärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher bereitzustellen, der so ausgebildet ist, dass zwei verschiedene Arten von Fluiden und eine andere Art von Fluid miteinander in Wärmeaustausch treten können, d.h. so ausgebildet ist, dass drei Arten von Fluiden miteinander in Wärmeaustausch treten können. Genauer gesagt wird ein Wärmetauscher bereitgestellt, der so geformt ist, dass zwei Arten von Kühlmitteln mit unterschiedlichen Temperaturbereichen, wie z.B. ein Kühlmittel zum Kühlen einer Batterie und ein Kühlmittel zum Kühlen eines Motors, und eine Art von Kältemittel in einem Elektrofahrzeug mittels eines Wärmetauschers in Wärmeaustausch treten können.

Description

  • [Technischer Bereich]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Wärmetauscher, in dem zwei verschiedene Arten von Fluiden und eine weitere Art von Fluid miteinander Wärme austauschen können, d. h., im Ergebnis können drei Arten von Fluiden miteinander Wärme austauschen.
  • [Stand der Technik]
  • Im Allgemeinen kann der Motorraum eines Fahrzeugs nicht nur mit Komponenten für den Antrieb des Fahrzeugs, wie z. B. einem Motor, sondern auch mit verschiedenen Wärmetauschern, wie z. B. einem Kühler, einem Zwischenkühler, einem Verdampfer und einem Kondensator, ausgestattet sein, um die jeweiligen Komponenten im Fahrzeug, wie z. B. den Motor, zu kühlen oder um die Lufttemperatur im Fahrzeuginnenraum zu regulieren. In diesen Wärmetauschern kann ein Wärmeaustauschmedium zirkulieren, und die Kühlung oder Wärmeabfuhr kann durch den Austausch von Wärme zwischen dem Wärmeaustauschmedium im Wärmetauscher und der Luft außerhalb des Wärmetauschers erreicht werden. Der Wärmetauscher, in dem eine Art von Wärmeaustauschmedium Wärme mit der Außenluft austauscht, kann auch als luftgekühlter Wärmetauscher bezeichnet werden.
  • In vielen Fällen zirkuliert eine Art von Wärmeaustauschmedium im Wärmetauscher. Erforderlichenfalls können jedoch Wärmetauscher, in denen zwei Arten von Wärmeaustauschmedien zirkulieren, integral miteinander ausgebildet sein. Im Falle des Kühlers und des Ölkühlers eines Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ein Kühlmittel zur Kühlung des Motors im Kühler zirkulieren und Öl wie Motoröl oder Getriebeöl im Ölkühler. In einigen Fällen können diese Komponenten als separate Vorrichtungen ausgebildet sein. In vielen Fällen können diese Komponenten jedoch integral miteinander ausgebildet werden, um die Raumausnutzung im Motorraum zu erhöhen oder um eine wassergekühlte Ölkühlerstruktur einzuführen, in der das Kühlmittel zur Kühlung des Öls verwendet wird, usw. Wenn zwei Arten von Wärmeaustauschmedien zirkulieren, können die beiden Arten von Wärmeaustauschmedien auch jeweils durch Wärmeaustausch mit der Außenluft gekühlt werden, und dieser Fall kann auch einem luftgekühlten Wärmetauscher entsprechen. Andererseits können auch zwei Arten von Wärmeaustauschmedien miteinander Wärme austauschen, und insbesondere, wenn eine der beiden Arten von Wärmeaustauschmedien ein Kühlmittel ist, kann dieser Fall auch als wassergekühlter Wärmetauscher bezeichnet werden. Es gibt verschiedene Beispiele für Wärmetauscher, in denen zwei Arten von Wärmeaustauschmedien miteinander Wärme austauschen. Bei dem Wärmetauscher kann es sich um einen Wärmetauscher handeln, bei dem eine Struktur, durch die die andere Art von Wärmeaustauschmedium strömt, wie z. B. ein Rohr, einfach in einen Raum eingeführt wird, in dem eine Art von Wärmeaustauschmedium strömt, oder um einen Plattenwärmetauscher, bei dem verschiedene Arten von Wärmeaustauschmedien in entsprechenden Schichten strömen, um einen Wärmeaustausch an einer Grenze der jeweiligen Schichten zu erreichen, oder ähnliches.
  • Das koreanische Patent Nr. 1545648 („PLATTENWÄRMETAUSCHER“, veröffentlicht am 12. August 2015, im Folgenden als „Stand der Technik“ bezeichnet) offenbart eine Wärmetauschertechnologie, bei der zwei Arten von Wärmeaustauschmedien zirkulieren und miteinander Wärme austauschen. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines früheren Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher. Wie in 1 dargestellt, kann der Plattenwärmetauscher zwei Arten von abwechselnd übereinander gestapelten Platten sowie vier Ein- und Auslässe für zwei verschiedene Arten von Fluiden umfassen, die in 1 als ein „Kältemittel“ und ein „Kühlmittel“ dargestellt sind und jeweils ein- und ausströmen. In einem Beispiel von 1 können die ersten und zweiten Platten 500a und 500b alle nach unten vertieft sein, um einen Fluidzirkulationsraum zu bilden. In der ersten Platte 500a können die Ränder der Verbindungsöffnungen 510 und 520, die mit dem Kältemitteleinlass und dem Kältemittelauslass verbunden sind, zu einer gegenüberliegenden Seite des Fluidzirkulationsraums vorstehen, d. h. nach unten ragen, und die Ränder der Verbindungsöffnungen 530 und 540, die mit dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass verbunden sind, können in den Fluidzirkulationsraum ragen, d. h. nach oben ragen. Die Verbindungsöffnungen in der zweiten Platte 500b können jeweils eine ihr gegenüberliegende Struktur aufweisen. Wenn die zweite Platte 500b und die erste Platte 500a nacheinander gestapelt werden, können die Ränder der Verbindungsöffnungen 530 und 540, die neben dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass der unteren ersten Platte 500a angeordnet sind, nach oben vorstehen, die Ränder der Verbindungsöffnungen 530 und 540, die neben dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass der oberen zweiten Platte 500b angeordnet sind, können nach unten vorstehen, und diese Ränder können miteinander in Kontakt kommen. Dementsprechend wird das Kühlmittel daran gehindert, in einen Raum zu fließen, der durch aufeinanderfolgendes Stapeln der zweiten Platte 500b und der ersten Platte 500a gebildet wird, d.h. einen Raum, in dem ein Fluid entlang dicker Pfeile in 1 zirkuliert (weil die Kanten der Verbindungsöffnungen, die neben dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass positioniert sind, miteinander in Kontakt kommen, um blockiert zu werden), und nur ein Kältemittel kann in dem entsprechenden Raum zirkulieren. Andererseits kann, wenn die erste Platte 500a und die zweite Platte 500b aufeinander gestapelt sind, nur das Kühlmittel in einem Raum zirkulieren, der durch aufeinanderfolgendes Stapeln der ersten Platte 500a und der zweiten Platte 500b gebildet wird, d.h. ein Raum, in dem ein Fluid entlang der hellen Pfeile in 1 zirkuliert. Wie oben beschrieben, können im Plattenwärmetauscher die erste und die zweite Platte 500a und 500b abwechselnd gestapelt werden, so dass ein Kältemittelzirkulationsraum und ein Kühlmittelzirkulationsraum abwechselnd gestapelt werden können. Daher können das Kühlmittel und das Kältemittel über eine Plattenoberfläche Wärme miteinander austauschen. Der Wärmetauscher, der das Kältemittel durch den Austausch von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel auf diese Weise kühlt, kann insbesondere als Kühler bezeichnet werden. Wie in dem Beispiel von 1 gezeigt, können eine Art von Kühlmittel und eine Art von Kältemittel in einem allgemeinen Kühler Wärme miteinander austauschen.
  • In den letzten Jahren sind die Vorschriften für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor strenger geworden, da das Problem der Umweltverschmutzung immer ernster wird, und es wird erwartet, dass einige Länder in den nächsten Jahrzehnten die Produktion von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor verbieten werden. Dementsprechend steigt die Nachfrage nach Hybrid- oder Elektrofahrzeugen stark an, und auch die diesbezügliche Forschung wird aktiv betrieben.
  • Das Elektrofahrzeug kann im Wesentlichen durch den Antrieb eines Motors mit Hilfe der in einer Batterie gespeicherten elektrischen Energie bewegt werden. Dabei kann in der Batterie oder im Motor erhebliche Wärme entstehen, und es wird eine Struktur zur Kühlung der Batterie und des Motors mit dem Kühlmittel eingeführt und verwendet, ähnlich der Kühlung des Motors mit dem Kühlmittel im Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Hier können die in der Batterie und im Motor entstehende Wärmemenge unterschiedlich sein. Dementsprechend können die Temperatur des Kühlmittels, die durch die Kühlung der Batterie ansteigt, und die Temperatur des Kühlmittels, die durch die Kühlung des Motors ansteigt, unterschiedlich sein. Die oben beschriebene Kältemaschine ist ein Wärmetauscher, der die Kühlung durch den Wärmeaustausch des Hochtemperatur-Kühlmittels mit dem Kältemittel bewirkt. Besteht jedoch ein großer Temperaturunterschied zwischen den beiden Arten von Kühlmitteln (z. B. Kühlmittel für die Kühlung einer Batterie und Kühlmittel für die Kühlung eines Motors), kann der Kühler eine geringere Kühleffizienz aufweisen, da das gekühlte Kühlmittel möglicherweise keine ausreichend niedrige Temperatur aufweist, um als Kühlmittel für Teile mit relativ niedriger Temperatur wiederverwendet zu werden, wenn die Kühlmittel einfach miteinander gemischt und von einem Kühler gekühlt werden.
  • Die einfachste Methode zur Lösung dieses Problems könnte darin bestehen, eine Kältemaschine für eine Batterie und eine Kältemaschine für einen Motor getrennt bereitzustellen. Diese Methode erfordert jedoch zwei Kältemaschinen, was zu zahlreichen Problemen führen kann, z. B. zu einer deutlich geringeren Platzausnutzung im Maschinenraum, zu einer geringeren Systemeffizienz durch ein höheres Fahrzeuggewicht und zu einer erhöhten Komplexität der Ausrüstung und einem erhöhten Leckagerisiko, das durch die Verteilung und Versorgung des Kältemittels an zwei Kältemaschinen verursacht wird.
  • Daher ist es dringend erforderlich, eine Wärmetauscherstruktur zu entwickeln, in der Wärme zwischen drei Arten von Wärmeaustauschmedien mittels eines Wärmetauschers ausgetauscht werden kann, insbesondere kann Wärme zwischen zwei Arten von Fluiden (hier, wenn die Medien unterschiedliche Temperaturbereiche haben, obwohl die Medien selbst die gleichen Kühlmittel sind, können diese Medien als zwei Arten klassifiziert werden, und im obigen Beispiel entsprechen die Medien dem Kühlmittel für die Kühlung einer Batterie und dem Kühlmittel für die Kühlung eines Motors) und einer anderen Art von Fluid (entsprechend dem Kältemittel im obigen Beispiel) ausgetauscht werden.
  • [Verwandtes Stand-der-Technik-Dokument]
  • [Patentdokument]
  • (Patentdokument 1) 1. Koreanisches Patent Nr. 1545648 („Plattenwärmetauscher“, veröffentlicht am 12. August 2015)
  • [Offenbarung]
  • [Technisches Problem]
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher bereitzustellen, in dem zwei verschiedene Arten von Fluiden und eine weitere Art von Fluid miteinander Wärme austauschen können, d.h., dass im Ergebnis drei Arten von Fluiden miteinander Wärme austauschen können. Genauer gesagt ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher bereitzustellen, in dem zwei Arten von Kühlmitteln mit unterschiedlichen Temperaturbereichen, wie beispielsweise ein Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie und ein Kühlmittel zur Kühlung eines Motors, und eine Art von Kältemittel in einem Elektrofahrzeug Wärme austauschen können, beispielsweise mittels eines Wärmetauschers.
  • [Technische Lösung]
  • In einer ersten oder zweiten Ausführungsform umfasst ein Wärmetauscher 100A oder 100B, bei dem es sich um einen Plattenwärmetauscher handelt, der durch Stapeln einer Vielzahl von Platten gebildet wird, Folgendes: eine erste Platte 110A oder 110B, die einen ersten Strömungsteil V1 enthält, durch den ein erstes Fluid strömt; und eine zweite Platte 120A oder 120B, die einen zweiten Strömungsteil V2 enthält, der durch eine Trennwand 125 in einer Längsrichtung in eine Seite und die andere Seite unterteilt ist, damit ein zweites Fluid und ein drittes Fluid durch sie hindurchströmen können, während sie voneinander isoliert sind, wobei die erste Platte 110A oder 110B und die zweite Platte 120A oder 120B abwechselnd gestapelt sind.
  • In diesem Fall kann die Trennwand 125 mindestens eine Trennwandöffnung 125H in ihrer Oberfläche aufweisen, die mit der benachbarten ersten Platte 110A oder 110B verbunden ist.
  • In der ersten Ausführungsform kann der Wärmetauscher 100A eine erste Einlassöffnung H1 und eine erste Auslassöffnung H2 haben, durch die das erste Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 können an beiden Enden in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher 100A eine Fluidverteilungsstruktur aufweisen, um den Strom des ersten Fluids zu verteilen, indem er von einer imaginären Verbindungslinie zwischen der ersten Einlassöffnung H1 und der ersten Auslassöffnung H2 in Richtung des ersten Strömungsteils V1 vorsteht.
  • Darüber hinaus kann die Fluidverteilungsstruktur einen vorstehenden Bereich aufweisen, der mit zunehmender Annäherung an die erste Einlassöffnung H1 oder die erste Auslassöffnung H2 kleiner wird. Genauer gesagt kann die Fluidverteilungsstruktur einen vorstehenden Teil haben, der dreieckig oder kreisbogenförmig ist.
  • Außerdem kann die Fluidverteilungsstruktur so positioniert werden, dass sie nicht mit der auf der zweiten Platte 120A befindlichen Trennwand 125 übereinstimmt.
  • Darüber hinaus können im Wärmetauscher 100A die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der Mitte in Breitenrichtung angeordnet sein.
  • In Ausführungsform 1-1 kann der Wärmetauscher 100A eine zweite Einlassöffnung H3 und eine zweite Auslassöffnung H4, durch die das zweite Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung H5 und eine dritte Auslassöffnung H6, durch die das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, aufweisen, und die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sein können, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sein können, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Hier kann die Fluidverteilungsstruktur ein Paar halbmondförmiger Rippen 112A sein, die in der Mitte der ersten Platte 110A angeordnet sind und eine Halbmondform haben, bei der ihre an die erste Einlassöffnung H1 oder die erste Auslassöffnung H2 angrenzende Seite ein Kreisbogen und ihre mittlere Seite eine gerade Linie ist, und die voneinander beabstandet sind, um nicht der Trennwand 125 zu entsprechen, die auf der angrenzenden zweiten Platte 120A angeordnet ist.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher 100A eine zweite Führungswand 121A aufweisen, die sich von einer Seitenwand der zweiten Platte 120A in Längsrichtung erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand 122A, die sich von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120A in Längsrichtung erstreckt, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 in der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen.
  • In Ausführungsform 1-2 kann der Wärmetauscher 100A eine zweite Einlassöffnung H3 und eine zweite Auslassöffnung H4, durch die das zweite Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung H5 und eine dritte Auslassöffnung H6, durch die das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, aufweisen, und die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 zu einer Seite von einer Mitte in der Längsrichtung vorgespannt sein können, während sie in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 zu der anderen Seite von der Mitte in der Längsrichtung vorgespannt sein können, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Hier kann die Fluidverteilungsstruktur ein Paar dreieckiger Rippen 113A sein, die neben der ersten Einlassöffnung H1 oder der ersten Auslassöffnung H2 angeordnet sind und eine dreieckige Form haben, bei der ihre an die erste Einlassöffnung H1 oder die erste Auslassöffnung H2 angrenzende Seite ein Scheitelpunkt ist und ihre mittlere Seite eine gerade Linie ist.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher 100A eine zweite Führungswand 121A, die sich von der Trennwand 125 in Längsrichtung erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand 122A, die sich von der Trennwand 125 in Längsrichtung erstreckt, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 in der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen, umfassen.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher 100A eine Vielzahl von Perlen (beads) enthalten, die auf der ersten Platte 110A und der zweiten Platte 120A angeordnet sind.
  • In diesem Fall kann im Wärmetauscher 100A eine Perlendichte (bead density) auf der ersten Platte 110A geringer sein als die Perlendichte auf der zweiten Platte 120A.
  • Außerdem können im Wärmetauscher 100A die auf der ersten Platte 110A angeordneten Perlen und die auf der zweiten Platte 120A angeordneten Perlen zueinander versetzt sein.
  • In der zweiten Ausführungsform kann der Wärmetauscher 100B eine erste Einlassöffnung H1 und eine erste Auslassöffnung H2 aufweisen, durch die das erste Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 können auf einer beliebigen Seite, ausgewählt aus einer Seite und der anderen Seite in der durch die Trennwand 125 unterteilten Längsrichtung, angeordnet sein.
  • Außerdem können im Wärmetauscher 100B das erste Fluid, das zweite Fluid und das dritte Fluid alle fließen und dabei jeweils einen U-Strom bilden.
  • Darüber hinaus können in dem Wärmetauscher 100B die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und eine erste Führungswand 111B kann sich in der Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte 110B zur Mitte hin erstrecken, um die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der ersten Platte 110B voneinander zu trennen.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher 100B eine zweite Einlassöffnung H3 und eine zweite Auslassöffnung H4, durch die das zweite Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, sowie eine dritte Einlassöffnung H5 und eine dritte Auslassöffnung H6, durch die das dritte Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, aufweisen, und die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 können an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 können in der Mitte in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und der Wärmetauscher 100B kann eine zweite Führungswand 121B aufweisen, die sich in der Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120B zur Mitte erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120B voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand 122B, die sich in der Längsrichtung von der Trennwand 125 zur Mitte erstreckt, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 in der zweiten Platte 120B voneinander zu trennen.
  • In der dritten Ausführungsform umfasst ein Wärmetauscher 100B, bei dem es sich um einen Plattenwärmetauscher handelt, der durch Stapeln einer Vielzahl von Platten gebildet wird: eine erste Platte 110C, die einen ersten Strömungsteil V1 enthält, durch den ein erstes Fluid strömt; eine zweite Platte 120C, die einen zweiten Strömungsteil V2 enthält, durch den ein beliebiges, ausgewählt aus einem zweiten Fluid und einem dritten Fluid, strömt und eine Membranplatte 130, die den zweiten Strömungsteil V2 enthält und die Zirkulation des zweiten oder dritten Fluids in einer Stapelrichtung der Platten blockiert, wobei die erste Platte 110C und die zweite Platte 120C abwechselnd gestapelt sind und eine der gestapelten zweiten Platten 120C durch die Membranplatte 130 ersetzt ist, wodurch ermöglicht wird, dass das erste und zweite Fluid auf einer Seite und das erste und dritte Fluid auf der anderen Seite zirkulieren, basierend auf der Position der Membranplatte 130.
  • Dabei kann die erste Platte 110C oder die zweite Platte 120C eine erste Einlassöffnung H1 und eine erste Auslassöffnung H2 aufweisen, durch die das erste Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, sowie eine zweite Einlassöffnung H3 und eine zweite Auslassöffnung H4, durch die das zweite Fluid bzw. das dritte Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird.
  • Darüber hinaus können in dem Wärmetauscher 100C die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 an einem Ende in einer Längsrichtung angeordnet sein, während sie in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 können an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Darüber hinaus kann sich im Wärmetauscher 100C eine erste Führungswand 111C in Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte 110C bis zur Mitte erstrecken, um die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der ersten Platte 110C voneinander zu trennen.
  • Darüber hinaus kann sich im Wärmetauscher 100C eine zweite Führungswand 121C in Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120C bis zur Mitte erstrecken, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120C voneinander abzutrennen.
  • Darüber hinaus kann sich im Wärmetauscher 100C eine Membranführungswand 131 in Längsrichtung von der anderen Seitenwand der Membranplatte 130 bis zur Mitte erstrecken, um die Position der zweiten Einlassöffnung H3 und die Position der zweiten Auslassöffnung H4 in der Membranplatte 130 voneinander zu trennen.
  • In allen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher 100A, 100B oder 100C in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug angeordnet sein, und das erste Fluid kann ein Kältemittel sein, eines der zweiten und dritten Fluide kann ein Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie sein, und das andere kann ein Kühlmittel zur Kühlung eines Motors sein.
  • [Vorteilhafter Effekt]
  • Die vorliegende Erfindung kann einen Wärmetauscher bereitstellen, in dem zwei verschiedene Arten von Fluiden und eine weitere Art von Fluid miteinander Wärme austauschen, d. h. drei Arten von Fluiden tauschen mittels eines Wärmetauschers Wärme miteinander aus. Um den Wärmeaustausch zwischen diesen drei Arten von Fluiden durchzuführen und gleichzeitig eine geringere Kühleffizienz oder Systemeffizienz zu verhindern, ist es herkömmlicherweise notwendig, zwei getrennte Wärmetauscher vorzusehen, d. h. einen Wärmetauscher, der Wärme zwischen einer der beiden Fluide und einer anderen Art von Fluid austauscht, und den anderen Wärmetauscher, der Wärme zwischen der anderen der beiden Fluide und einer anderen Art von Fluid austauscht. Daraus ergeben sich zahlreiche Probleme, wie z.B. die geringere Raumausnutzung im Maschinenraum, der geringere Systemwirkungsgrad durch das erhöhte Fahrzeuggewicht und die erhöhte Gerätekomplexität und Leckagegefahr, die durch die Verteilung und Zuführung des Kältemittels verursacht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese Probleme jedoch grundlegend beseitigt werden, indem drei Arten von Fluiden über einen Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen können.
  • Insbesondere kann diese Struktur als Kühler für ein Elektrofahrzeug verwendet werden, um dessen Nutzung zu maximieren. In dem Elektrofahrzeug können das Kühlmittel zum Kühlen einer Batterie und das Kühlmittel zum Kühlen eines Motors unterschiedliche Temperaturbereiche haben, und es kann daher schwierig sein, gleichzeitig die beiden Arten von Kühlmitteln in der Kältemaschine zu kühlen, die das Kühlmittel unter Verwendung des Kältemittels kühlt. In der Zwischenzeit, in der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung, zwei verschiedene Fluide und eine andere Art von Fluid kann Wärme miteinander austauschen, und der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann daher sehr geeignet sein, als Kühler verwendet werden. Das heißt, wenn der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung angewendet wird, kann das Kühlmittel zum Kühlen einer Batterie und das Kühlmittel zum Kühlen des Motors durch separate Einlässe und Auslässe zirkulieren, die an einem Wärmetauscher angeordnet sind, und jeweils den unabhängigen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel durchführen, das durch andere separate Einlässe und Auslässe zirkuliert.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines früheren Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher.
    • 2 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung.
    • 5 bis 7 sind Detailansichten der ersten und zweiten Platte des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung.
    • 8 zeigt verschiedene Beispiele für eine Trennwand des erfindungsgemäßen Wärmetauschers.
    • 9 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung.
    • 11 zeigt erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung.
    • 12 bis 14 sind Detailansichten der ersten und zweiten Platte des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung.
    • 15 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 16 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 17 zeigt erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 18 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 19 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der ersten und dritten Fluidseite des Wärmetauschers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 20 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der zweiten und dritten Fluidseite des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 21 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Membranseite des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 22 zeigt die erste und zweite Platte und die Membranplatte des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bezugszeichenliste
    • 100A
    Wärmetauscher (in der ersten Ausführungsform)
    110A
    erste Platte
    111A
    erste Führungswand
    112A
    halbmondförmige Rippe
    113A
    dreieckige Rippe
    120A
    zweite Platte
    125
    Trennwand
    121A
    zweite Führungswand
    122A
    dritte Führungswand
    125H
    Trennwand Halle
    100B
    Wärmetauscher (in der zweiten Ausführungsform)
    110B
    erste Platte
    111B
    erste Führungswand
    120B
    zweite Platte
    125
    Trennwand
    121B
    zweite Führungswand
    122B
    dritte Führungswand
    141
    erster Fluideinlass
    142
    erster Fluidauslass
    143
    zweiter Fluideinlass
    144
    zweiter Fluidauslass
    145
    dritter Fluideinlass
    146
    dritter Fluidauslass
    100C
    Wärmetauscher (in der dritten Ausführungsform)
    110C
    erste Platte
    111C
    erste Führungswand
    120C
    zweite Platte
    121C
    zweite Führungswand
    130
    Membranplatte
    131
    Membranführungswand
    141
    erster Fluideinlass
    142
    erster Fluidauslass
    143
    zweiter Fluideinlass
    144
    zweiter Fluidauslass
    145
    dritter Fluideinlass
    146
    dritter Fluidauslass
    H1
    erste Einlassöffnung
    H2
    erste Auslassöffnung
    H3
    zweite Einlassöffnung
    H4
    zweite Auslassöffnung
    H5
    dritte Einlassöffnung
    H6
    dritte Auslassöffnung
    R1, R1'
    erstes Verbindungsteil
    R2, R2'
    zweites Verbindungsteil
    R3, R3'
    drittes Verbindungsteil
  • [Beste Betriebsart]
  • Nachfolgend wird ein Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung, der die oben beschriebene Konfiguration aufweist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
  • [1] Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung
  • Der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung kann ein Plattenwärmetauscher sein, bei dem Räume, in denen Fluide zirkulieren, um Wärme miteinander auszutauschen, abwechselnd in einer Höhenrichtung gestapelt sind, was im Wesentlichen dem Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher im Stand der Technik ähnelt, der oben mit Bezug auf 1 beschrieben wurde. Genauer gesagt können bei dem früheren Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher der Raum, in dem ein erstes Fluid zirkuliert, und ein Raum, in dem ein zweites Fluid zirkuliert, abwechselnd in der Höhenrichtung gestapelt werden, damit das erste Fluid und das zweite Fluid miteinander Wärme austauschen können. Der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung soll es ermöglichen, dass das erste Fluid und das zweite Fluid Wärme miteinander austauschen und das erste Fluid und ein drittes Fluid Wärme miteinander austauschen, und zwar mittels einer einzigen Vorrichtung. Zu diesem Zweck, um es grob zu erläutern, kann der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung den früheren Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher in Längs- oder Höhenrichtung unterteilen, so dass das zweite Fluid, wie im Stand der Technik in einem unterteilten Teil zirkuliert und das dritte Fluid anstelle des zweiten Fluids in einem verbleibenden Teil zirkuliert. Auf diese Weise können das erste Fluid und das zweite Fluid in einem unterteilten Teil Wärme miteinander austauschen, und das erste Fluid und das dritte Fluid können im übrigen Teil Wärme miteinander austauschen. Dementsprechend können in einem Wärmetauscher drei Arten von Fluiden gleichzeitig Wärme miteinander austauschen.
  • Wie oben beschrieben, kann dieser Wärmetauscher in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, in dem Kühlmittel in verschiedenen Temperaturbereichen erzeugt werden, sehr nützlich sein. Das heißt, in dem Wärmetauscher kann das erste Fluid ein Kältemittel, das zweite Fluid ein Kühlmittel und das dritte Fluid ein Kühlmittel in einem anderen Temperaturbereich als dem des zweiten Fluids sein. Im Einzelnen kann der Wärmetauscher im Elektrofahrzeug oder im Hybridfahrzeug angeordnet sein, und eines der zweiten und dritten Fluids kann ein Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie sein, und das andere kann ein Kühlmittel zur Kühlung eines Motors sein. Wie oben beschrieben, sind nach dem Stand der Technik getrennte Kältemaschinen erforderlich, um die Kühlmittel in verschiedenen Temperaturbereichen getrennt zu kühlen, was zu zahlreichen Problemen führen kann, wie z. B. zu einer deutlich geringeren Platzausnutzung in einem Motorraum, zu einer geringeren Systemeffizienz durch ein erhöhtes Fahrzeuggewicht und zu einer erhöhten Gerätekomplexität und einem erhöhten Leckagerisiko, das durch die Verteilung und Zufuhr des Kältemittels verursacht wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können diese Probleme jedoch grundlegend beseitigt werden, indem drei Arten von Fluiden über einen Wärmetauscher miteinander in Wärmeaustausch gebracht werden.
  • Im Einzelnen kann der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung wie der im Stand der Technik unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher auch eine Vielzahl von Perlen enthalten, die nach oben oder unten aus der Platte herausragen, um eine turbulente Strömung zu bilden, wenn das Fluid fließt. Es ist bekannt, dass die Wärmeaustauschleistung durch die Bildung der turbulenten Strömung durch diese Perlen verbessert werden kann, und die Wärmeaustauschleistung kann weiter verbessert werden, indem verschiedene Modifikationen an der Perlenform, der Anordnungsform, der Anordnungsdichte usw. vorgenommen werden. In den Zeichnungen, die die folgenden Ausführungsformen zeigen, sind die Perlen der Einfachheit halber weggelassen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Zweck und die Struktur der Formung der Perlen sind auf dem Gebiet der Wärmetauschertechnologie, wie oben beschrieben, gut bekannt, und verschiedene frühere Studien dazu wurden, wie oben beschrieben, durchgeführt. Daher ist es offensichtlich, dass eine Konfiguration für die Bildung der Perlen in dem Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • Ein Wärmetauscher gemäß einer ersten oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Trennung des zweiten und dritten Fluids in Längsrichtung aufweisen, und ein Wärmetauscher gemäß einer dritten Ausführungsform kann die Trennung des zweiten und dritten Fluids in Höhenrichtung aufweisen. In der Beschreibung wird zunächst eine Gemeinsamkeit der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform beschrieben, d. h. genau genommen ein Teil, das eine ähnliche Struktur wie der vorherige Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher aufweist, bevor die erste bzw. zweite Ausführungsform, bei der die Trennwand in Längsrichtung angeordnet ist, und die dritte Ausführungsform, bei der die Trennwand in der Höhenrichtung angeordnet ist, beschrieben werden.
  • 2 bis 14 sind Ansichten zur Erläuterung des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 15 bis 17 sind Ansichten zur Erläuterung des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 18 bis 22 sind Ansichten zur Erläuterung des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus den zusammengesetzten perspektivischen Ansichten der 2, 15 und 18 jeder Ausführungsform ersichtlich ist, kann der Wärmetauscher ein Plattenwärmetauscher sein, der durch Stapeln einer Vielzahl von Platten gebildet wird, und die Wärmetauscher gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform können gemeinsam einen ersten Fluideinlass 141, einen ersten Fluidauslass 142, einen zweiten Fluideinlass 143, einen zweiten Fluidauslass 144, einen dritten Fluideinlass 145, einen dritten Fluidauslass 146 und die Vielzahl von in Höhenrichtung gestapelten Platten umfassen.
  • In den Platten, die in einem Wärmetauscher 100A, 100B oder 100C der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können verschiedene Fluide abwechselnd für jede Schicht fließen, wie die Platten, die in einem allgemeinen Plattenwärmetauscher verwendet werden. In jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine erste Platte 110A, 110B oder 110C eine Platte mit einem ersten Strömungsteil V1 bezeichnen, durch den das erste Fluid strömt, und eine zweite Platte 120A, 120B oder 120C kann eine Platte mit einem zweiten Strömungsteil V2 bezeichnen, durch den das zweite Fluid und/oder das dritte Fluid strömt. Das heißt, in dem Wärmetauscher 100A, 100B oder 100C gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die erste Platte 110A, 110B oder 110C und die zweite Platte 120A, 120B oder 120C abwechselnd gestapelt werden.
  • Alle Platten im Wärmetauscher 100A, 100B oder 100C der vorliegenden Erfindung können Einlassöffnungen und Auslassöffnungen aufweisen, die mit den Fluideinlässen bzw. den Fluidauslässen in Verbindung stehen. Bei der ersten oder zweiten Ausführungsform kann die Unterteilung des zweiten oder dritten Fluids in der Längsrichtung erfolgen, und die Einlass- und Auslassöffnungen für alle Fluide können in allen Platten angeordnet sein. Das heißt, in jeder Platte können sechs Öffnungen vorhanden sein. Andererseits kann bei der dritten Ausführungsform die Trennung des zweiten oder dritten Fluids in der Höhenrichtung erfolgen, und in jeder Platte können nur 4 Öffnungen wie bei einem allgemeinen Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher angeordnet sein. Im Einzelnen können in der ersten oder zweiten Ausführungsform die erste Platte 110A oder 110B und die zweite Platte 120A oder 120B jeweils eine erste Einlassöffnung H1 und eine erste Auslassöffnung H2, durch die das erste Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, eine zweite Einlassöffnung H3 und eine zweite Auslassöffnung H4, durch die das zweite Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung H5 und eine dritte Auslassöffnung H6, durch die das dritte Fluid ein- bzw. ausgeleitet wird, aufweisen. Hier kann ein erstes Verbindungsteil R1 oder R1' in Richtung des zweiten Strömungsteils V2 von einem Umfang der ersten Einlassöffnung H1 oder der ersten Auslassöffnung H2 vorstehen, um das zweite Fluid oder das dritte Fluid daran zu hindern, zum ersten Strömungsteil V1 zu zirkulieren, ein zweites Verbindungsteil R2 oder R2' kann in Richtung des ersten Strömungsteils V1 von einem Umfang der zweiten Einlassöffnung H3 oder der zweiten Auslassöffnung H4 vorstehen, um das erste Fluid daran zu hindern, zu dem zweiten Strömungsteil V2 zu zirkulieren, und ein drittes Verbindungsteil R3 oder R2' kann in Richtung des ersten Strömungsteils V1 von einem Umfang der dritten Einlassöffnung H5 oder der dritten Auslassöffnung H6 vorstehen. Andererseits kann, wie oben beschrieben, in der dritten Ausführungsform die erste Platte 110C oder die zweite Platte 120C nur die erste Einlass- oder Auslassöffnung H1 oder H2 und die zweite Einlass- oder Auslassöffnung H3 oder H4 aufweisen. Der erste oder zweite Strömungsteil V1 oder V2, der den Raum darstellt, in dem das Fluid fließt, kann an einer Oberseite der Platte an einem nach oben vorstehenden Umfang der Platte angeordnet sein. Bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform kann die Mehrzahl der Platten in Höhenrichtung gestapelt werden. Dabei können die benachbarten ersten Verbindungsteile R1 und R1' miteinander verbunden werden, die benachbarten zweiten Verbindungsteile R2 und R2' können miteinander verbunden werden, und die benachbarten dritten Verbindungsteile R3 und R3' können miteinander verbunden werden. Da die jeweiligen Verbindungsteile auf diese Weise miteinander verbunden sind, können der erste Strömungsteil V1 und der zweite Strömungsteil V2, durch die [das erste Fluid] und [das zweite Fluid und/oder das dritte Fluid] strömen, abwechselnd angeordnet werden.
  • Im Einzelnen zeigen die verschiedenen Zeichnungen, dass die Verbindungsteile R1 bis R3' von einer oberen Platte um einen Teil der Höhe eines Strömungsraums nach unten und von einer unteren Platte um einen verbleibenden Teil der Höhe des Strömungsraums nach oben ragen, und dass ein Strömungsweg, durch den verschiedene Fluide abwechselnd zu verschiedenen Schichten fließen können, durch Verbinden der Verbindungsteile miteinander gebildet wird. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Wenn zum Beispiel die Verbindungsteile von jeder Platte um die Höhe des Strömungsraums vorstehen, kann der Strömungsweg durch Verbinden des Verbindungsteils und der Platte miteinander gebildet werden, anstatt die Verbindungsteile miteinander zu verbinden. Diese Modifikationen können bei Bedarf in geeigneter Weise angewendet werden, und es ist offensichtlich, dass die Modifikationen nicht auf die Zeichnungen der vorliegenden Erfindung beschränkt sind.
  • Die Trennwand kann in der ersten oder zweiten Ausführungsform in Längsrichtung angeordnet sein, und wie in den 2 bis 14 oder 15 bis 17 gezeigt, können der dritte Fluideinlass 145 und der dritte Fluidauslass 146 in derselben Fläche wie der erste und zweite Fluideinlass 141 und 143 und der erste und zweite Fluidauslass 142 und 144 angeordnet sein. In der ersten Ausführungsform kann ein Paar der zweiten Fluideinlässe und -auslässe 143 und 144 auf einer Seite der Platte in Längsrichtung angeordnet sein, während sie in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und ein Paar der dritten Fluideinlässe und -auslässe 145 und 146 kann auch auf der anderen Seite davon in Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind. Hier können die ersten Fluideinlässe 141 und 142 an beiden Enden der Platte in der Längsrichtung angeordnet werden, während sie voneinander beabstandet sind, damit der erste Fluideinlass 141 zwischen dem Paar aus zweitem Fluideinlass und -auslass 143 und 144 und der erste Fluidauslass 142 zwischen dem Paar aus drittem Fluideinlass und -auslass 145 und 146 angeordnet werden kann. In der zweiten Ausführungsform können die Paare der ersten, zweiten und dritten Fluideinlässe und -auslässe 141 bis 146 alle in Breitenrichtung voneinander beabstandet sein. Hier können die Paare der ersten und zweiten Fluideinlässe und -auslässe 141 bis 144 jeweils an den beiden Enden der Platte in Längsrichtung angeordnet sein, während sie voneinander beabstandet sind, und das Paar des dritten Fluideinlasses und -auslasses 145 und 146 kann in der Mitte der Platte in Längsrichtung angeordnet sein, d. h. zwischen den Paaren der ersten und zweiten Fluideinlässe und -auslässe 141 bis 144. In der ersten und zweiten Ausführungsform können alle Fluidein- und -auslässe 141, 142, 143, 144, 145 und 146 in dieselbe Richtung ragen, wodurch die Raumnutzung im Maschinenraum weiter verbessert wird.
  • In der dritten Ausführungsform ist die Trennwand in der Höhenrichtung angeordnet, und wie in den 18 bis 21 gezeigt, können die Paare der ersten und zweiten Fluideinlässe und -auslässe 141 bis 144 an beiden Enden der Platte in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie voneinander beabstandet sind, und das Paar der dritten Fluideinlässe und - auslässe 145 und 146 kann so positioniert werden, dass es dem Paar der zweiten Fluideinlässe und -auslässe 143 und 144 entspricht und diesen gegenüberliegt. Der Wärmetauscher gemäß der dritten Ausführungsform hat fast die gleiche Struktur wie der vorherige Wärmetauscher mit zwei Fluidtypen (der weiter unten ausführlicher beschrieben wird) und kann eine höhere Kompatibilität aufweisen, da dieser Wärmetauscher durch Hinzufügen nur eines Teils zum vorherigen Wärmetauscher erreicht werden kann.
  • In jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können einige der mehreren zweiten Strömungsteile V2 unterteilt werden, um mit dem dritten Fluideinlass 145 und dem dritten Fluidauslass 146 zu kommunizieren, damit das dritte Fluid zirkulieren kann. Dementsprechend können das erste Fluid und das zweite Fluid Wärme miteinander austauschen, und gleichzeitig können das erste Fluid und das dritte Fluid Wärme miteinander austauschen. Nachfolgend wird jede Ausführungsform näher beschrieben.
  • [1] Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • 2 und 9 sind zusammengesetzte perspektivische Ansichten des Wärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die erste Ausführungsform kann in Ausführungsform 1-1 und Ausführungsform 1-2 auf der Grundlage der geänderten Positionen der zweiten und dritten Fluideinlässe und -auslässe klassifiziert werden. In dem Wärmetauscher 100A gemäß der ersten Ausführungsform kann die zweite Platte 120A durch eine Trennwand 125 in eine Seite und die andere Seite in der Längsrichtung unterteilt werden, damit das zweite Fluid und das dritte Fluid durch den zweiten Strömungsteil V2 fließen können, während sie voneinander isoliert sind. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 auf einer Seite, die aus einer Seite und der anderen Seite ausgewählt wird, einen zweiten Fluidbereich M1 bilden, in dem das zweite Fluid zirkuliert, und der zweite Strömungsteil V2 auf der anderen Seite kann einen dritten Fluidbereich M2 bilden, in dem das dritte Fluid zirkuliert. 2 und 9 zeigen beispielhaft, dass eine Seite den zweiten Fluidbereich M1 und die andere Seite den dritten Fluidbereich M2 bildet.
  • Im Wärmetauscher 100A gemäß der ersten Ausführungsform kann die Aufteilung des zweiten und dritten Fluids in Längsrichtung erfolgen, und die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 können jeweils auf der einen und der anderen Seite der durch die Trennwand 125 in Längsrichtung aufgeteilten Platte angeordnet sein. In der ersten Ausführungsform können die zweiten Einlass- und Auslassöffnungen H3 und H4 und die dritten Einlass- und Auslassöffnungen H5 und H6 in beiden Seiten der Platte auf der Grundlage der Trennwand 125 angeordnet sein. Hier können die Ausführungsformen 1-1 und 1-2 voneinander unterschieden werden, je nachdem, ob die Öffnungen an beiden Enden der Platte in Längsrichtung oder nahe der Mitte der Platte in Längsrichtung angeordnet sind.
  • Die folgende Beschreibung beschreibt zunächst die beiden Ausführungsformen 1-1 und 1-2, d.h. die Gemeinsamkeiten der gesamten ersten Ausführungsform. In der ersten Ausführungsform kann die Unterteilung des zweiten und dritten Fluids im zweiten Strömungsteil V2 in Längsrichtung durch die Trennwand 125 wie oben beschrieben erfolgen, und die ersten Einlass- und Auslassöffnungen H1 und H2 können jeweils in den beiden unterteilten Seiten der Platte angeordnet sein. Hier kann der Wärmetauscher 100A gemäß der ersten Ausführungsform eine Fluidverteilungsstruktur zum Verteilen der Strömung des ersten Fluids aufweisen, indem er in Richtung des ersten Strömungsteils V1 von einer imaginären Verbindungslinie zwischen der ersten Einlassöffnung H1 und der ersten Auslassöffnung H2 vorsteht.
  • Der erste Strömungsteil V1 und der zweite Strömungsteil V2 können abwechselnd gestapelt werden, während der zweite Strömungsteil V2 in Längsrichtung durch die Trennwand 125 unterteilt ist. Dementsprechend kann das erste Fluid in Längsrichtung fließen, während das zweite und dritte Fluid unter Bildung von U-Strömen auf beiden Seiten in Längsrichtung fließen. Dabei kann die Durchflussrate in einem Abschnitt, in dem das zweite oder dritte Fluid eine U-Wendung macht, zwangsläufig verringert werden, und die Durchflussrate kann erhöht werden, wenn das Fluid in Längsrichtung fließt. Damit das erste Fluid und das zweite Fluid oder das erste Fluid und das dritte Fluid den Wärmeaustausch so gut wie möglich durchführen können, ist es notwendig, das erste Fluid stärker in Längsrichtung zu treiben. Die Fluidverteilungsstruktur kann zu diesem Zweck bereitgestellt werden, und eine Strömungsmenge des ersten Fluids, die auf Teile des zweiten und dritten Fluids trifft, die die U-Ströme bilden, während sie in der Längsrichtung fließen, kann erhöht werden, um die Wärmeaustauschleistung als Ergebnis zu verbessern.
  • Unterdessen kann aus Sicht der oben beschriebenen Wärmeaustauschleistung die Gesamtwärmeaustauschleistung scheinbar geringer sein, wenn das erste Fluid auf eine Seite in Breitenrichtung konzentriert ist. Um dieses Problem zu vermeiden, müssen die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der Mitte in der Breitenrichtung angeordnet sein, wenn sie an beiden Enden in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Die Fluidverteilungsstruktur kann auf einer Verlängerungslinie von der ersten Einlassöffnung H1 zur ersten Auslassöffnung H2 vorhanden sein, und als Ergebnis kann die Fluidverteilungsstruktur in der Mitte in der Breitenrichtung angeordnet sein.
  • Nachfolgend wird eine spezifischere Konfiguration der Fluidverteilungsstruktur im Detail beschrieben, wobei Ausführungsform 1-1 und Ausführungsform 1-2 erläutert werden.
  • 2 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus ist 4 eine perspektivische Ansicht, die erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung separat zeigt, und 5 bis 7 sind Draufsichten, die die ersten und zweiten Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung im Detail zeigen.
  • 9 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung, und 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus ist 11 eine perspektivische Ansicht, die erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung separat zeigt, und 12 bis 14 sind Draufsichten, die die ersten und zweiten Platten des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung im Detail zeigen.
  • Erstens können bei dem Wärmetauscher 100A der Ausführungsform 1-1 die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 können am anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, siehe die 5 bis 7. Das heißt, das Paar der zweiten Einlass- und Auslassöffnungen H3 und H4 und das Paar der dritten Einlass- und Auslassöffnungen H5 und H6 können jeweils an beiden Enden in der Längsrichtung angeordnet sein. In diesem Fall kann die zweite Platte 120A eine Führungswand aufweisen, um die U-Strömung zu bilden, damit das zweite oder dritte Fluid, das durch jedes Einlass- oder Auslassöffnung zirkuliert, durch möglichst viele Bereiche fließt, ohne nur in der Nähe der Öffnung zu fließen. Im Einzelnen kann die zweite Platte 120A eine zweite Führungswand 121A aufweisen, die sich in Längsrichtung von einer Seitenwand der Platte zur Mitte erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 der zweiten Platte 120A voneinander abzutrennen, wodurch der U-Strom des zweiten Fluids gebildet wird, und eine dritte Führungswand 122A, die sich in Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120A zur Mitte erstreckt, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 der zweiten Platte 120A voneinander abzutrennen, wodurch der U-Strom des dritten Fluids gebildet wird.
  • Unterdessen können in dem Wärmetauscher 100A der Ausführungsform 1-2 die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der Längsrichtung zu einer Seite von der Mitte aus vorgespannt sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 können in der Längsrichtung zur anderen Seite von der Mitte aus vorgespannt sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind. Das heißt, das Paar der zweiten Einlass- und Auslassöffnungen H3 und H4 und das Paar der dritten Einlass- und Auslassöffnungen H5 und H6 können jeweils nahe der Mitte der Platte in der Längsrichtung angeordnet sein. Hier kann die zweite Platte 120A Führungswände wie in Ausführungsform 1-1 aufweisen. In diesem Fall können die Positionen der Öffnungen entgegengesetzt zu denen in Ausführungsform 1-1 sein, und die Position der Führungswand kann ebenfalls entgegengesetzt zu der in Ausführungsform 1-1 sein. Das heißt, die zweite Platte 120A kann die zweite Führungswand 121A, die sich in der Längsrichtung von der Trennwand 125 bis zur Mitte erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen, wodurch der U-Strom des zweiten Fluids gebildet wird, und die dritte Führungswand 122A, die sich in der Längsrichtung von der Trennwand 125 bis zur Mitte erstreckt, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 der zweiten Platte 120A voneinander zu trennen, wodurch der U-Strom des dritten Fluids gebildet wird, umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 und 12 bis 14 kann das erste Fluid sowohl bei Ausführungsform 1-1 als auch bei Ausführungsform 1-2 in einer geraden Linie von der ersten Einlassöffnung H1 zur ersten Auslassöffnung H2 fließen. Wie oben beschrieben, kann die Fluidverteilungsstruktur vorgesehen sein, um den Strom des ersten Fluids, das von der ersten Einlassöffnung H1 zur ersten Auslassöffnung H2 fließt, richtig zu verteilen.
  • Hier kann die Fluidverteilungsstruktur einen vorspringenden Bereich haben, der mit zunehmender Nähe zur ersten Einlassöffnung H1 oder zur ersten Auslassöffnung H2 kleiner wird, damit das erste Fluid effektiv verteilt wird und fließt. Als Beispiel für diese Form kann die Fluidverteilungsstruktur eine kreisbogenförmige Form der Ausführungsform 1-1, wie in den 5 bis 7 gezeigt, oder eine dreieckige Form der Ausführungsform 1-2, wie in den 12 bis 14 gezeigt, haben.
  • Unterdessen kann der Raum, in dem das erste Fluid fließt, der erste Strömungsteil V1 sein, d.h. ein Raum, der in der ersten Platte 110A gebildet wird, und das erste Fluid kann somit reibungslos von der ersten Einlassöffnung H1 zur ersten Auslassöffnung H2 fließen, unabhängig von der Trennwand 125. Die Trennwand 125 kann jedoch eine Struktur sein, die auf der zweiten Platte 120A angeordnet ist und in Richtung des zweiten Strömungsteils V2 vorsteht, und der erste Strömungsteil V1 und der zweite Strömungsteil V2 können abwechselnd gestapelt werden. Dementsprechend kann die Position der Trennwand 125 einen Raum bilden, der vom ersten Strömungsteil V1 aus gesehen nach oben vertieft ist. Dieser vertiefte Raum kann ein internes Leck verursachen, das das durch die Trennwand 125 unterteilte Fluid von einer Seite zur anderen Seite (oder von der anderen Seite zur einen Seite) durchlässt. Um zu verhindern, dass die interne Leckage an der Position der Trennwand 125 auftritt, kann die Fluidverteilungsstruktur so positioniert werden, dass sie nicht der auf der zweiten Platte 120A positionierten Trennwand 125 entspricht.
  • Darüber hinaus wird die Trennwand 125 im Folgenden näher beschrieben. 8 zeigt verschiedene Beispiele für die Trennwand des Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine obere Zeichnung von 8 ist die gleiche wie die perspektivische Ansicht der zweiten Platte 120A von Ausführungsform 1-1, die als untere Zeichnung von 7 gezeigt ist. Wie oben beschrieben, kann die Trennwand 125 eine Struktur zur Unterteilung des zweiten Strömungsteils V2 sein, damit das zweite Fluid auf einer Seite und das dritte Fluid auf der anderen Seite strömen kann, während sie voneinander isoliert sind. Hier können das zweite und das dritte Fluid in unterschiedlichen Betriebstemperaturbereichen fließen (z. B. ist das eine das Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie und das andere das Kühlmittel zur Kühlung eines Motors). In diesem Fall kann die Trennwand 125 eine Struktur sein, die im Wesentlichen durch Pressen und Biegen eines einzigen Plattenmaterials gebildet wird, so dass es entlang der Trennwand 125 zu einer unerwünschten Wärmeübertragung zwischen dem zweiten und dem dritten Fluid kommen kann. Um dieses Problem zu vermeiden, kann in der Trennwand 125 mindestens eine Trennwandöffnung 125H, wie in der unteren Zeichnung von 8 dargestellt, angeordnet werden. Im Einzelnen kann die Trennwandöffnung 125H in einer Fläche der Trennwand 125 angeordnet sein, die mit den benachbarten ersten Platten 110A und 110B verbunden ist. Wie oben beschrieben, kann die Trennwandöffnung 125H eine Wärmeübertragungsfläche der entlang der Trennwand 125 stattfindenden Wärmeübertragung reduzieren, wodurch die unerwünschte Wärmeübertragung zwischen den zweiten und dritten Fluiden verringert wird. Darüber hinaus kann, wenn die Trennwand 125 nicht vollständig mit den benachbarten ersten Platten 110A und 110B verbunden ist, das interne Leck durch die Trennwandöffnung 125H auftreten, und die Trennwandöffnung 125H kann auch verwendet werden, um zu überprüfen, ob das interne Leck auftritt.
  • Unter Berücksichtigung aller oben genannten Bedingungen können die Fluidverteilungsstrukturen in Ausführungsform 1-1 und Ausführungsform 1-2 in ihren Positionen oder Formen leicht voneinander abweichen, um sie zu optimieren.
  • Erstens kann die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-1 eine Form von halbmondförmigen Rippen 112A haben, die in den 5 bis 7 dargestellt sind. Genauer gesagt können die halbmondförmigen Rippen 112A in der Mitte der ersten Platte 110A angeordnet sein und jeweils eine Halbmondform haben, bei der ihre an die erste Einlassöffnung H1 oder die erste Auslassöffnung H2 angrenzende Seite ein Kreisbogen ist und ihre mittlere Seite eine gerade Linie ist. Die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-1 kann eine dreieckige Form haben. In Ausführungsform 1-1 muss jedoch ein Hauptstrom des ersten Fluids vom Zentrum getrennt werden, und die Fluidverteilungsstruktur kann daher erforderlich sein, um den Fluidstrom etwas weich und sanft zu verteilen. Dementsprechend ist es vorteilhaft, dass die Fluidverteilungsstruktur die Form eines Halbmondes und nicht die Form eines Dreiecks hat.
  • Darüber hinaus kann die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-1 in der Mitte der ersten Platte 110A positioniert sein, was zu dem Risiko führt, dass ihre Position derjenigen der Trennwand 125 entspricht, die ebenfalls in der Mitte der zweiten Platte 120A positioniert ist. Daher kann das Paar halbmondförmiger Rippen 112A in einem angemessenen Abstand voneinander angeordnet sein, um nicht der Trennwand 125 zu entsprechen, die auf der benachbarten zweiten Platte 120A angeordnet ist.
  • In der Zwischenzeit kann die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-2 eine Form von dreieckigen Rippen 113A haben, die in den 12 bis 14 dargestellt sind. Genauer gesagt können die dreieckigen Rippen 113A in der Nähe der ersten Einlassöffnung H1 oder der ersten Auslassöffnung H2 angeordnet sein und jeweils die Form eines Dreiecks haben, dessen an die erste Einlassöffnung H1 oder das erste Auslassöffnung H2 angrenzende Seite ein Scheitelpunkt ist und dessen mittlere Seite eine gerade Linie ist. Die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-2 kann auch die Form eines Halbmondes haben. Allerdings müssen kleinere Ströme des ersten Fluids unmittelbar nach dem Einleiten des ersten Fluids in die erste Einlassöffnung H1 oder unmittelbar vor dem Ablassen des ersten Fluids in die erste Auslassöffnung H2 in Ausführungsform 1-2 voneinander getrennt werden, und die Fluidverteilungsstruktur kann daher erforderlich sein, um den Fluidstrom etwas scharf zu verteilen. Dementsprechend ist es vorteilhaft, dass die Fluidverteilungsstruktur die Form eines Dreiecks und nicht die Form eines Halbmondes hat.
  • Darüber hinaus kann die Fluidverteilungsstruktur in Ausführungsform 1-2 neben der ersten Einlassöffnung H1 oder der ersten Auslassöffnung H2 positioniert werden, kann also bereits weit von der Trennwand 125 entfernt sein, die in der Mitte der zweiten Platte 120A positioniert ist, und kann daher kein Risiko einer Störung der Trennwand 125 haben. Allerdings kann nicht nur die Trennwand 125, sondern auch die erste oder zweite Führungswand 121A oder 122A (zur Bildung des U-Flusses des zweiten Fluids) auf der zweiten Platte 120A angeordnet sein, und es ist daher notwendig, ein Risiko der Interferenz der Fluidverteilungsstruktur mit diesen Komponenten zu berücksichtigen. Daher kann die dreieckige Rippe 113A so angeordnet werden, dass sie die Position der ersten oder zweiten Führungswand 121A oder 122A nicht überlappt.
  • Keine der 2 bis 4 und 9 bis 11 unter den verschiedenen Zeichnungen der ersten Ausführungsform zeigt Perlen auf der ersten Platte 110A oder der zweiten Platte 120A, um eine Gesamtstruktur des Wärmetauschers besser zu zeigen. Allerdings ist, wie oben beschrieben, die Technologie zur weiteren Verbesserung der Wärmeaustauschleistung durch die allgemeine Anordnung der Perlen auf der Platte in der Plattenwärmetauscher enthalten bekannt. Auch wenn die vorliegende Erfindung auf die Darstellung der Perlen verzichtet, ist es offensichtlich, dass die Perlen auf der Platte angeordnet werden können. Das heißt, in dem Wärmetauscher 100A kann die Vielzahl von Perlen auf der ersten Platte 110A und der zweiten Platte 120A angeordnet sein.
  • 5 bis 7 und 12 bis 14 sind Draufsichten auf die erste und zweite Platte 110A und 120A in Ausführungsform 1-1 bzw. Ausführungsform 1-2, in denen die Perlen speziell dargestellt sind. 5 der Ausführungsform 1-1 und 12 der Ausführungsform 1-2 zeigen, dass die auf den ersten und zweiten Platten 110A und 120A angeordneten Perlen die gleiche Perlendichte aufweisen. Hier kann die „Perlendichte“ die Anzahl der auf einer vorbestimmten Plattenfläche angeordneten Perlen bezeichnen. Wenn die auf der ersten und zweiten Platte 110A und 120A angeordneten Perlen jedoch alle an der gleichen Position angeordnet sind, besteht die Gefahr, dass die Fließeigenschaften des Fluids aufgrund von Interferenzen zwischen ihnen schlecht sind. Dementsprechend müssen, wie in den Zeichnungen dargestellt, die auf der ersten Platte 110A und die auf der zweiten Platte 110B angeordneten Perlen zueinander versetzt angeordnet sein.
  • In der Zwischenzeit kann eine Struktur, bei der die Perlendichte gleichmäßig auf jeder Platte gebildet wird, auf der Grundlage des Betriebstemperaturbereichs oder der Viskosität des ersten, zweiten oder dritten Fluids usw. optimal sein. Als spezifisches Beispiel wurde jedoch zuvor beschrieben, dass das erste Fluid das Kältemittel sein kann und das zweite und dritte Fluid das Kühlmittel für eine Batterie und das Kühlmittel für einen Motor sein können. In diesem Fall kann ein Unterschied in der Viskosität des Kältemittels und der des Kühlmittels bestehen, und unterschiedliche Perlendichten anstelle der gleichen Perlendichte können somit die Wärmeaustauschleistung weiter verbessern. 6 der Ausführungsform 1-1 und 13 der Ausführungsform 1-2 zeigen beispielhaft, dass die Perlendichte auf der ersten Platte 110A geringer ist als die Perlendichte auf der zweiten Platte 110B, indem eine Sub-Vertiefung (sub-dimple) in der zweiten Platte 120A hinzugefügt wird. Wenn die Untervertiefung hinzugefügt wird, kann die Wärmeaustauschleistung aufgrund einer vergrößerten Wärmeaustauschfläche tendenziell verbessert werden. Das Kältemittel kann jedoch einen höheren Widerstand und eine höhere Kältemitteltemperatur aufweisen, was sich negativ auf die Wärmeaustauschleistung auswirkt. Wenn das erste Fluid das Kältemittel ist und das zweite und dritte Fluid Kühlwasser sind, kann die Sub-Vertiefung daher nur der zweiten Platte 120A hinzugefügt werden.
  • 7 der Ausführungsform 1-1 und 14 der Ausführungsform von 1-2 zeigen beispielhaft, dass die Sub-Vertiefung der zweiten Platte 120A hinzugefügt wird und gleichzeitig die Perlendichte auf der ersten Platte 110A geringer ist. Das Kältemittel kann eine niedrigere Kältemitteltemperatur haben, da der Widerstand verringert wird, und die Wärmeaustauschleistung kann somit durch eine Erhöhung der Differenz zwischen der Kältemitteltemperatur und der Kühlmitteltemperatur erhöht werden. Daher kann, wie in den 7 und 14 gezeigt, die Perlendichte auf der ersten Platte 110A noch geringer sein. Es kann jedoch ein Problem mit dem Druckwiderstand auftreten, wenn die Perlendichte zu niedrig ist, und die Perlendichte kann unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts, der Viskosität des Kältemittels usw. auf ein geeignetes Niveau festgelegt werden.
  • [2] Wärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • 15 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der ersten Ausführungsform, in der Wärmetauscher 100B gemäß der zweiten Ausführungsform kann die zweite Platte 120A durch die Trennwand 125 in eine Seite und die andere Seite in der Längsrichtung unterteilt werden, und das zweite Fluid und das dritte Fluid kann durch den zweiten Strömungsteil V2 fließen, während sie voneinander isoliert. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 auf einer Seite, die aus einer Seite und der anderen Seite ausgewählt wird, den zweiten Fluidbereich M1 bilden, in dem das zweite Fluid zirkuliert, und der zweite Strömungsteil V2 auf der anderen Seite kann den dritten Fluidbereich M2 bilden, in dem das dritte Fluid zirkuliert. 15 zeigt beispielhaft, dass die andere Seite den zweiten Fluidbereich M1 und eine Seite den dritten Fluidbereich M2 bildet.
  • In dem Wärmetauscher 100B gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Trennung des zweiten und dritten Fluids in Längsrichtung erfolgen, und die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 können auf einer beliebigen Seite, ausgewählt aus der einen und der anderen Seite, in der durch die Trennwand 125 getrennten Längsrichtung angeordnet sein. Die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der ersten Ausführungsform können jeweils auf der einen und der anderen Seite der Trennwand 125 angeordnet sein, während sich die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der zweiten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheiden, dass die Öffnungen auf der einen oder der anderen Seite konzentriert sind.
  • In der zweiten Ausführungsform kann das erste Fluid ähnlich wie beim allgemeinen Zwei-Typen-Wärmetauscher unter Bildung einer U-Strömung im ersten Strömungsteil V1 fließen. Der zweite Strömungsteil V2 kann jedoch durch die Trennwand 125 in der Längsrichtung in eine Seite und die andere Seite unterteilt werden, und das zweite und das dritte Fluid können jeweils unter Bildung der U-Strömung fließen. Um diese Strömung zu realisieren, können in dem Wärmetauscher 100B gemäß der zweiten Ausführungsform die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 können an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 können in der Mitte in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann die Trennwandöffnung 125H in der ersten Ausführungsform auch in der Trennwand 125 in der zweiten Ausführungsform angeordnet sein. Wie bei der ersten Ausführungsform kann die Trennwandöffnung 125H die unerwünschte Wärmeübertragung zwischen dem zweiten und dem dritten Fluid blockieren und auch dazu verwendet werden, zu überprüfen, ob ein internes Leck auftritt, falls erforderlich.
  • 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 17 zeigt separat erste und zweite Platten des Wärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung beschreibt den Wärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine spezifische Konfiguration der Platte im Detail mit Bezug auf diese Zeichnungen.
  • Wie in den 16 und 17 gezeigt, können die Platten in der zweiten Ausführungsform zwei Typen einer ersten Platte 110B und einer zweiten Platte 120B umfassen. Darüber hinaus können die Platten jeweils hohl sein, um mit dem dritten Fluideinlass 145 und dem dritten Fluidauslass 146 in Verbindung zu stehen, und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 aufweisen, an deren Umfängen die dritten Verbindungsteile R3 und R3' in Richtungen vorstehen, die denen der ersten Verbindungsteile R1 und R1' entgegengesetzt sind. Daher können die benachbarten dritten Verbindungsteile R3 und R3' miteinander verbunden werden, wenn die Vielzahl von Platten in der Höhenrichtung gestapelt wird. Wie weiter unten näher beschrieben, können die Richtungen, in die die dritten Verbindungsteile R3 und R3' vorstehen, die gleichen sein wie die der zweiten Verbindungsteile R2 und R2' (d. h. jeweils entgegengesetzt zu denen des ersten Verbindungsteils R1 und R1').
  • In der ersten Platte 110B kann das erste Verbindungsteil R1' von einem Umfang der ersten Einlassöffnung H1 oder der ersten Auslassöffnung H2 nach unten ragen, das zweite Verbindungsteil R2 kann von einem Umfang der zweiten Einlassöffnung H3 oder dem der zweiten Auslassöffnung H4 nach oben ragen, und das dritte Verbindungsteil R3 kann von dem Umfang der dritten Einlassöffnung H5 oder dem der dritten Auslassöffnung H6 nach oben ragen. Dementsprechend können in dem Fluidströmungsraum in der Oberseite der ersten Platte 110B der zweite Verbindungsteil R2 und der zweite Verbindungsteil R2', der von der benachbarten Platte nach unten vorsteht, miteinander verbunden werden, um somit die Zirkulation des zweiten Fluids zu schließen, der dritte Verbindungsteil R3 und der dritte Verbindungsteil R3', der von der benachbarten Platte nach unten vorsteht, können miteinander verbunden werden, um die Zirkulation des dritten Fluids zu schließen, und der Fluidströmungsraum kann somit den ersten Strömungsteil V1 bilden, durch den das erste Fluid zirkuliert.
  • In der zweiten Platte 120B kann das erste Verbindungsteil R1 vom Umfang der ersten Einlassöffnung H1 oder dem der ersten Auslassöffnung H2 nach oben ragen, das zweite Verbindungsteil R2' kann vom Umfang der zweiten Einlassöffnung H3 oder dem der zweiten Auslassöffnung H4 nach unten ragen, und das dritte Verbindungsteil R3' kann vom Umfang der dritten Einlassöffnung H5 oder dem der dritten Auslassöffnung H6 nach unten ragen. Darüber hinaus kann die zweite Platte 120B die Trennwand 125 enthalten, die sich über die gesamte Breite erstreckt, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 voneinander zu trennen und die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die Trennwand 125 nach oben vorstehen, so dass ihre Oberseite mit der Unterseite der benachbarten oberen Platte in Kontakt ist. Dementsprechend können die Räume auf der einen und der anderen Seite der Trennwand 125 durch die Trennwand 125 vollständig voneinander isoliert werden, wenn die Platten in der Höhenrichtung gestapelt sind. Durch diese Struktur können in dem Fluidströmungsraum an der Oberseite der zweiten Platte 120B das erste Verbindungsteil R1 und das erste Verbindungsteil R1', das von der benachbarten Platte nach unten ragt, miteinander verbunden werden, um die Zirkulation des ersten Fluids zu schließen. Dementsprechend kann der Fluidströmungsraum den zweiten Strömungsteil V2 bilden, durch den das zweite Fluid in einem Teil, der durch die Trennwand 125 unterteilt ist, und das dritte Fluid in dem verbleibenden Teil zirkuliert.
  • Auf diese Weise können in dem Wärmetauscher 100B gemäß der zweiten Ausführungsform der zweite Fluidbereich M1 und der dritte Fluidbereich M2 in Längsrichtung durch die Trennwand 125 unterteilt werden. Die 15 bis 17 zeigen zwar, dass der dritte Fluidbereich M2 deutlich größer ist als der zweite Fluidbereich M1. Diese Konfiguration ist jedoch nur ein Beispiel, und es ist offensichtlich, dass die Position der Trennwand 125 bei Bedarf angepasst werden kann, um die Durchflussmenge des zweiten oder dritten Fluids wie gewünscht einzustellen.
  • Darüber hinaus kann die erste oder zweite Platte 110B oder 120B eine erste, zweite und dritte Führungswand 111B, 121B und 122B aufweisen, damit das Fluid darin reibungsloser zirkulieren kann. Jede Führungswand kann eine nahezu ähnliche Funktion erfüllen. Der Übersichtlichkeit halber wird jede Führungswand im Folgenden detailliert beschrieben.
  • Die erste Führungswand 111B kann sich in Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte 110B bis zur Mitte erstrecken, um die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der ersten Platte 110B voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die erste Führungswand 111B nach oben ragen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte steht. Dementsprechend kann der erste Strömungsteil V1 einen Fluidpfad aufweisen, in dem das erste Fluid, das von einer Seite durch die erste Einlassöffnung H1 eingeleitet wird, durch die erste Führungswand 111B zur anderen Seite geführt wird und zirkuliert, und von der anderen Seite zu einer Seite durch die erste Führungswand 111B geführt wird und durch die erste Auslassöffnung H2 abgegeben wird.
  • Die zweite Führungswand 121B kann sich in Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120B bis zur Mitte erstrecken, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120B voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die zweite Führungswand 121B nach oben vorstehen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte steht. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 in einem Trennraum der anderen Seite einen Fluidpfad enthalten, in dem entweder das zweite Fluid oder das dritte Fluid, das von der anderen Seite durch das die Einlassöffnung H3 (das zweite Fluid in 16) eingeleitet wird, durch die zweite Führungswand 121B zu einer Seite geführt wird und zirkuliert, und von einer Seite zur anderen Seite durch die zweite Führungswand 121B geführt wird und durch die zweite Auslassöffnung H4 abgeleitet wird.
  • Die dritte Führungswand 122B kann sich in Längsrichtung von der Trennwand 125 bis zur Mitte erstrecken, um die dritte Einlassöffnung H5 und die dritte Auslassöffnung H6 in der zweiten Platte 120B voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die dritte Führungswand 122B nach oben ragen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte ist. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 in dem Trennraum einer Seite einen Fluidpfad enthalten, in dem das andere des zweiten Fluids und des dritten Fluids, das von der anderen Seite durch die dritte Einlassöffnung H5 eingeleitet wird, durch die dritte Führungswand 122B zu einer Seite geführt wird und zirkuliert, und von einer Seite zur anderen Seite durch die dritte Führungswand 122B geführt wird und durch die dritte Auslassöffnung H6 abgeleitet wird.
  • [3] Wärmetauscher gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • 18 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Wärmetauscher 100C nach der dritten Ausführungsform, ähnlich wie die erste Platte 110C, kann nur ein einziges Fluid durch die zweite Platte 120C fließen (im Gegensatz zu den zwei Arten von Fluidstrom in der ersten oder zweiten Ausführungsform). Das heißt, ein beliebiges Fluid, das aus dem zweiten Fluid und dem dritten Fluid ausgewählt wird, kann durch den zweiten Strömungsteil V2 strömen, der in der zweiten Platte 120C ausgebildet ist. In der Zwischenzeit kann in dem Wärmetauscher 100C in der dritten Ausführungsform die Vielzahl der zweiten Strömungsteile V2, die in der Höhenrichtung gestapelt sind, in der Höhenrichtung voneinander getrennt werden. Zu diesem Zweck kann der Wärmetauscher 100C eine Membranplatte 130 umfassen, die das zweite Strömungsteil V2 enthält und die Zirkulation des zweiten oder dritten Fluids in einer Stapelrichtung der Platten blockiert. Im Einzelnen kann in dem Wärmetauscher 100C eine der gestapelten zweiten Platten 120C durch die Membranplatte 130 ersetzt werden, so dass das erste und das zweite Fluid auf einer Seite (oder einer oberen Seite im Beispiel von 18) und das erste und das dritte Fluid auf der anderen Seite (oder einer unteren Seite im Beispiel von 18) zirkulieren können, je nach Position der Membranplatte 130. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 in einem Teil der oberen oder unteren Seite den zweiten Fluidbereich M1 bilden, in dem das zweite Fluid zirkuliert, und die zweiten Strömungsteile V2 im verbleibenden Teil können den dritten Fluidbereich M2 bilden, in dem das dritte Fluid zirkuliert. 18 zeigt beispielhaft, dass die Oberseite den zweiten Fluidbereich M1 und die Unterseite den dritten Fluidbereich M2 bildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Aufteilung des zweiten und dritten Fluids kann im Wärmetauscher 100C der dritten Ausführungsform in der Höhenrichtung vorgenommen werden. Das heißt, wie oben beschrieben, kann der Wärmetauscher 100C der dritten Ausführungsform die Einlass- und Auslassöffnungen H1 bis H4 haben, deren Anzahl und Positionen die gleichen sind wie die des Zwei-Typ-Fluid-Plattenwärmetauschers im Stand der Technik, und nur weiter die Membranplatte für die Trennung in der Höhenrichtung enthalten.
  • In der dritten Ausführungsform kann das erste Fluid wie beim allgemeinen Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher durch den ersten Strömungsteil V1 strömen, während es die U-Strömung bildet, und ein beliebiges Fluid, ausgewählt aus dem zweiten Fluid und dem dritten Fluid, kann durch den zweiten Strömungsteil V2 strömen, während es die U-Strömung bildet. Um diese Strömung wie bei dem allgemeinen Zwei-Typ-Fluid-Wärmetauscher in dem Wärmetauscher 100C in der dritten Ausführungsform zu realisieren, können die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 an einem Ende der Platte in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 können an dem anderen Ende der Platte in der Längsrichtung angeordnet sein, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  • 19 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der ersten und dritten Fluidseite des Wärmetauschers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 20 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der zweiten und dritten Fluidseite des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 21 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Membranseite des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 22 zeigt separat die erste und zweite Platte und die Membranplatte des Wärmetauschers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung beschreibt den Wärmetauscher gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine spezifische Konfiguration der Platte im Detail mit Bezug auf diese Zeichnungen.
  • Wie in den 19 bis 22 dargestellt, können die Platten in der dritten Ausführungsform drei Typen der ersten Platte 110C, der zweiten Platte 120C und der Membranplatte 130 umfassen.
  • In der ersten Platte 110C kann das erste Verbindungsteil R1' vom Umfang der ersten Einlassöffnung H1 und dem der ersten Auslassöffnung H2 nach unten ragen, und das zweite Verbindungsteil R2 kann vom Umfang der zweiten Einlassöffnung H3 und der zweiten Auslassöffnung H4 nach oben ragen. Dementsprechend können in dem Fluidströmungsraum an der Oberseite der ersten Platte 110C das zweite Verbindungsteil R2 und das zweite Verbindungsteil R2', das von der benachbarten Platte nach unten vorsteht, miteinander verbunden werden, um so die Zirkulation des zweiten oder dritten Fluids zu schließen, und der Fluidströmungsraum kann so den ersten Strömungsteil V1 bilden, durch den das erste Fluid zirkuliert.
  • In der zweiten Platte 120C kann das erste Verbindungsteil R1 nach oben aus dem Umfang der ersten Einlassöffnung H1 und dem der ersten Auslassöffnung H2 herausragen, und das zweite Verbindungsteil R2' kann nach unten aus dem Umfang der zweiten Einlassöffnung H3 und der zweiten Auslassöffnung H4 herausragen. Dementsprechend können in dem Fluidströmungsraum in der Oberseite der zweiten Platte 120C der erste Verbindungsteil R1 und der erste Verbindungsteil R1', der von der benachbarten Platte nach unten vorsteht, miteinander verbunden werden, um so die Zirkulation des ersten Fluids zu schließen, und der Fluidströmungsraum kann so den zweiten Strömungsteil V2 bilden, durch den das zweite Fluid oder das dritte Fluid zirkuliert.
  • In dem Wärmetauscher 100C gemäß der dritten Ausführungsform können die erste Platte 110C und die zweite Platte 110B abwechselnd in der Höhenrichtung gestapelt werden. Hier kann der Wärmetauscher 100C außerdem die Membranplatte 130 enthalten, die die zweite Platte 120C ersetzt und zwischen dem zweiten Fluidbereich M1 und dem dritten Fluidbereich M2 angeordnet ist. Die Membranplatte 130 kann anstelle der zweiten Platte 120C angeordnet werden und hat im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die zweite Platte 120C. Wie jedoch in 22 ausdrücklich gezeigt, kann die Membranplatte 130 eine Struktur aufweisen, bei der die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 durch eine Membran in der Struktur der zweiten Platte 120C verschlossen sind. Dementsprechend kann, wie in 21 explizit gezeigt, das zweite oder dritte Fluid nicht durch die Ober- und Unterseite der Membranplatte 130 zirkulieren. Das heißt, in dem Wärmetauscher 100C gemäß der dritten Ausführungsform können der zweite Fluidbereich M1 und der dritte Fluidbereich M2 in der Höhenrichtung durch die Membranplatte 130 voneinander getrennt sein.
  • Darüber hinaus können (ähnlich wie bei den oben beschriebenen Führungswänden der ersten Ausführungsform) die erste Platte 110C, die zweite Platte 120C und die Membran 130 jeweils eine erste Führungswand 111C, eine zweite Führungswand 121C und eine Membran 131 aufweisen, damit das Fluid darin reibungsloser zirkulieren kann. Jede Führungswand kann eine nahezu ähnliche Funktion erfüllen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird jede Führungswand wie folgt im Detail beschrieben.
  • Die erste Führungswand 111C kann sich in Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte 110C bis zur Mitte erstrecken, um die erste Einlassöffnung H1 und die erste Auslassöffnung H2 in der ersten Platte 110C voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die erste Führungswand 111C nach oben ragen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte steht. Dementsprechend kann der erste Strömungsteil V1 einen Fluidpfad enthalten, in dem das erste Fluid, das von einer Seite durch die erste Einlassöffnung H1 eingeleitet wird, durch die erste Führungswand 111C zur anderen Seite geführt wird und zirkuliert, und von der anderen Seite zu einer Seite durch die erste Führungswand 111C geführt wird und durch die erste Auslassöffnung H2 abgegeben wird.
  • Die zweite Führungswand 121C kann sich in Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte 120C bis zur Mitte erstrecken, um die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in der zweiten Platte 120C voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die zweite Führungswand 121C nach oben ragen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte ist. Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2 einen Fluidpfad enthalten, in dem das zweite Fluid oder das dritte Fluid, das von der anderen Seite durch die zweite Einlassöffnung H3 eingeleitet wird, durch die zweite Führungswand 121C zu einer Seite geführt wird und zirkuliert, und durch die zweite Führungswand 121C von einer Seite zur anderen Seite geführt wird und durch die zweite Auslassöffnung H4 abgeleitet wird.
  • Die Membranführungswand 131 kann im Wesentlichen den gleichen Aufbau haben wie die zweite Führungswand 121C. Der Übersichtlichkeit halber wird die Membranführungswand 131 jedoch nochmals wie folgt beschrieben. Die Membranführungswand 131 kann sich von der anderen Seitenwand des Membrantellers 130 bis zur Mitte in Längsrichtung erstrecken, um die Position der zweiten Einlassöffnung H3 und die Position der zweiten Auslassöffnung H4 im Membranteller 130 voneinander zu trennen. Darüber hinaus kann die Membranführungswand 131 nach oben vorstehen, so dass ihre obere Fläche in Kontakt mit einer unteren Fläche der benachbarten oberen Platte steht.
  • Die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 können auch nicht in der Membranplatte 130, sondern in benachbarten Platten ausgebildet sein. Daher kann entweder das zweite Fluid oder das dritte Fluid (z. B. das zweite Fluid im Beispiel von 21) durch die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 in den Fluidströmungsraum der Membranplatte 130 fließen. Das heißt, als Ergebnis kann der Fluidströmungsraum der Membranplatte 130 den zweiten Strömungsteil V2 bilden (auch wenn die zweite Einlassöffnung H3 und die zweite Auslassöffnung H4 durch die Membran blockiert sind). Dementsprechend kann der zweite Strömungsteil V2, der in der Membranplatte 130 ausgebildet ist, einen Fluidpfad umfassen, in dem das zweite Fluid oder das dritte Fluid, das von der anderen Seite durch die zweite Einlassöffnung H3 in die benachbarte Platte eingeleitet wird, durch die zweite Führungswand 121C zu einer Seite geführt wird und zirkuliert, und durch die zweite Führungswand 121C von einer Seite zur anderen Seite geführt wird und durch die zweite Auslassöffnung H4 in der benachbarten Platte abgeleitet wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weise angewendet werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung von den Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Kern der in den Ansprüchen beanspruchten vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können zwei verschiedene Arten von Fluiden und eine weitere Art von Fluid miteinander Wärme austauschen, d. h. drei Arten von Fluiden können mit Hilfe eines Wärmetauschers miteinander Wärme austauschen. Insbesondere kann diese Struktur als Kältemaschine für ein Elektrofahrzeug verwendet werden, um dessen Nutzung zu maximieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1545648 [0004, 0009]

Claims (28)

  1. Wärmetauscher, der ein Plattenwärmetauscher ist, der durch Stapeln einer Vielzahl von Platten gebildet wird, wobei der Wärmetauscher umfasst: eine erste Platte mit einem ersten Strömungsteil, durch den ein erstes Fluid fließt; und eine zweite Platte mit einem zweiten Strömungsteil, der durch eine Trennwand in eine Seite und eine andere Seite in einer Längsrichtung unterteilt ist, damit ein zweites Fluid und ein drittes Fluid hindurchfließen können, während sie voneinander isoliert sind, wobei die erste Platte und die zweite Platte abwechselnd gestapelt werden.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher eine erste Einlassöffnung und eine erste Auslassöffnung aufweist, durch die das erste Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an beiden Enden in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
  3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei der Wärmetauscher eine Fluidverteilungsstruktur zum Verteilen des Stroms des ersten Fluids aufweist, indem er von einer imaginären Verbindungslinie zwischen der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung in Richtung des ersten Strömungsteils vorsteht.
  4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei die Fluidverteilungsstruktur einen vorstehenden Bereich aufweist, der mit zunehmender Annäherung an die erste Einlassöffnung oder die erste Auslassöffnung kleiner wird.
  5. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei die Fluidverteilungsstruktur so angeordnet ist, dass sie nicht mit der auf der zweiten Platte angeordneten Trennwand übereinstimmt.
  6. Wärmetauscher nach Anspruch 4, wobei die Fluidverteilungsstruktur einen vorstehenden Teil aufweist, der dreieckig oder kreisbogenförmig ist.
  7. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei in dem Wärmetauscher die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung in einer Breitenrichtung mittig angeordnet sind.
  8. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei der Wärmetauscher eine zweite Einlassöffnung und eine zweite Auslassöffnung, durch die das zweite Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung und eine dritte Auslassöffnung, durch die das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, aufweist, und die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, bei dem die Fluidverteilungsstruktur ein Paar halbmondförmiger Rippen ist, die in der Mitte der ersten Platte angeordnet sind und eine Halbmondform haben, bei der ihre an die erste Einlassöffnung oder die erste Auslassöffnung angrenzende Seite ein Kreisbogen ist und ihre mittlere Seite eine gerade Linie ist, und die voneinander beabstandet sind, so dass sie nicht der auf der angrenzenden zweiten Platte angeordneten Trennwand entsprechen.
  10. Wärmetauscher nach Anspruch 8, wobei der Wärmetauscher Folgendes umfasst eine zweite Führungswand, die sich von einer Seitenwand der zweiten Platte in Längsrichtung erstreckt, um die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand, die sich von der anderen Seitenwand der zweiten Platte in der Längsrichtung erstreckt, um die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen.
  11. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei der Wärmetauscher eine zweite Einlassöffnung und eine zweite Auslassöffnung, durch die das zweite Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung und eine dritte Auslassöffnung, durch die das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, aufweist, und die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung zu einer Seite von einer Mitte in der Längsrichtung vorgespannt sind, während sie in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung zu der anderen Seite von der Mitte in der Längsrichtung vorgespannt sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, wobei die Fluidverteilungsstruktur ein Paar dreieckiger Rippen ist, die angrenzend an die erste Einlassöffnung oder die erste Auslassöffnung angeordnet sind und eine dreieckige Form aufweisen, bei der ihre an die erste Einlassöffnung oder die erste Auslassöffnung angrenzende Seite ein Scheitelpunkt ist und ihre mittlere Seite eine gerade Linie ist.
  13. Wärmetauscher nach Anspruch 11, wobei der Wärmetauscher Folgendes umfasst eine zweite Führungswand, die sich von der Trennwand in der Längsrichtung erstreckt, um die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand, die sich von der Trennwand in der Längsrichtung erstreckt, um die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen.
  14. Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei der Wärmetauscher eine Vielzahl von auf der ersten Platte und der zweiten Platte angeordneten Perlen aufweist.
  15. Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei in dem Wärmetauscher die Perlendichte auf der ersten Platte geringer ist als die Perlendichte auf der zweiten Platte.
  16. Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei in dem Wärmetauscher die auf der ersten Platte angeordneten Perlen und die auf der zweiten Platte angeordneten Perlen versetzt zueinander ausgerichtet sind.
  17. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher eine erste Einlassöffnung und eine erste Auslassöffnung aufweist, durch die das erste Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung in einer ausgewählt aus der einen und der anderen Seite in der durch die Trennwand unterteilten Längsrichtung, angeordnet sind.
  18. Wärmetauscher nach Anspruch 17, wobei in dem Wärmetauscher das erste Fluid, das zweite Fluid und das dritte Fluid alle strömen und dabei jeweils einen U-Strom bilden.
  19. Wärmetauscher nach Anspruch 18, wobei in dem Wärmetauscher die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an einem Ende in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und eine erste Führungswand sich in der Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte zur Mitte erstreckt, um die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung in der ersten Platte voneinander zu trennen.
  20. Wärmetauscher nach Anspruch 18, wobei der Wärmetauscher eine zweite Einlassöffnung und eine zweite Auslassöffnung, durch die das zweite Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine dritte Einlassöffnung und eine dritte Auslassöffnung, durch die das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, aufweist, und die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung an dem anderen Ende in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung in der Mitte in der Längsrichtung angeordnet sind, während sie in der Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und der Wärmetauscher umfasst eine zweite Führungswand, die sich in der Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte bis zur Mitte erstreckt, um die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen, und eine dritte Führungswand, die sich in der Längsrichtung von der Trennwand bis zur Mitte erstreckt, um die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen.
  21. Wärmetauscher, der ein Plattenwärmetauscher ist, der durch Stapeln einer Vielzahl von Platten gebildet wird, wobei der Wärmetauscher umfasst: eine erste Platte mit einem ersten Strömungsteil, durch den ein erstes Fluid fließt; eine zweite Platte mit einem zweiten Strömungsteil, durch den ein zweites Fluid oder ein drittes Fluid strömt; und eine Membranplatte, die den zweiten Strömungsteil enthält und die Zirkulation des zweiten oder dritten Fluids in einer Stapelrichtung der Platten blockiert, wobei die erste Platte und die zweite Platte abwechselnd gestapelt werden, und eine der gestapelten zweiten Platten durch die Membranplatte ersetzt wird, so dass das erste und das zweite Fluid auf einer Seite und das erste und das dritte Fluid auf der anderen Seite zirkulieren können, je nach Position der Membranplatte.
  22. Wärmetauscher nach Anspruch 21, wobei die erste Platte oder die zweite Platte eine erste Einlassöffnung und eine erste Auslassöffnung aufweist, durch die das erste Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird, und eine zweite Einlassöffnung und eine zweite Auslassöffnung, durch die das zweite Fluid bzw. das dritte Fluid eingeleitet bzw. abgeleitet wird.
  23. Wärmetauscher nach Anspruch 22, wobei in dem Wärmetauscher die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an einem Ende in einer Längsrichtung angeordnet sind, während sie in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind, und die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung am anderen Ende in Längsrichtung angeordnet sind, während sie in Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
  24. Wärmetauscher nach Anspruch 23, wobei sich in dem Wärmetauscher eine Membranführungswand in der Längsrichtung von der anderen Seitenwand der Membranplatte zur Mitte erstreckt, um die Position der zweiten Einlassöffnung und die Position der zweiten Auslassöffnung in der Membranplatte voneinander zu trennen.
  25. Wärmetauscher nach Anspruch 23, wobei sich in dem Wärmetauscher eine erste Führungswand in der Längsrichtung von einer Seitenwand der ersten Platte zur Mitte erstreckt, um die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung in der ersten Platte voneinander zu trennen.
  26. Wärmetauscher nach Anspruch 23, wobei sich in dem Wärmetauscher eine zweite Führungswand in der Längsrichtung von der anderen Seitenwand der zweiten Platte zur Mitte erstreckt, um die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung in der zweiten Platte voneinander zu trennen.
  27. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug angeordnet ist, und das erste Fluid ist ein Kältemittel, eines aus dem zweiten und dem dritten Fluid ist ein Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie und das andere ist ein Kühlmittel zur Kühlung eines Motors.
  28. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die Trennwand mindestens eine Trennwandöffnung aufweist, die in ihrer mit der benachbarten ersten Platte verbundenen Oberfläche angeordnet ist.
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