-
[Technisches Gebiet]
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen komplexen Wärmetauscher und insbesondere einen komplexen Wärmetauscher, der in der Lage ist, verschiedene Klimatisierungsmodi durch Steuerung eines Kühlmitteldurchflusses in einem Kältemittel-Kühlmittel-Sekundärkreislaufsystem zu realisieren.
-
[Stand der Technik]
-
Im Allgemeinen sind in einem Motorraum des Fahrzeugs nicht nur Bauteile wie ein Motor zum Betrieb eines Fahrzeugs vorgesehen, sondern auch verschiedene Wärmetauscher wie ein Kühler, ein Zwischenkühler, ein Verdampfer und ein Kondensator zur Kühlung der Bauteile wie des Motors im Fahrzeug oder zur Einstellung einer Lufttemperatur in einem Innenraum des Fahrzeugs. In den Wärmetauschern fließen im Allgemeinen Wärmetauschermedien. Das Wärmetauschermedium im Wärmetauscher tauscht Wärme mit der außerhalb des Wärmetauschers befindlichen Außenluft aus, so dass der Kühlvorgang bzw. die Wärmeabfuhr erfolgt. In den Wärmetauschern fließen verschiedene Wärmetauschermedien, wie z. B. ein Kühlmittel zur Kühlung von Bauteilen im Fahrzeug oder ein Kältemittel zur Einstellung einer Lufttemperatur.
-
Ein Klimaanlagensystem zur Regulierung der Lufttemperatur in einem Fahrzeuginnenraum ist grundsätzlich so aufgebaut, dass ein Kompressor, ein Kondensator, ein Expansionsventil und ein Verdampfer zu einem Kreislauf verbunden sind und ein Kältemittel zirkuliert. In diesem Fall wird die vom Verdampfer gekühlte Luft in den Fahrzeuginnenraum geblasen, so dass der Fahrzeuginnenraum gekühlt wird. Da dieses System die Kühlung direkt durchführt, wird es als direktes Kühlsystem oder als Primärkreislauf bezeichnet.
-
Unterdessen enthält das Kältemittel, das durch den Primärkreislauf fließt, eine beträchtliche Menge an Wärmeenergie. Daher wird das Kältemittel zum Wärmeaustausch mit einem separaten Wärmeaustauschmedium (z. B. Kühlmittel) verwendet, so dass der Primärkreislauf mit einem anderen Kühlsystem verbunden ist. Das System, das mit dem Primärkreislauf verbunden ist, wird als Sekundärkreislauf bezeichnet.
1 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Klimaanlagensystems mit primären und sekundären Kreisläufen zeigt. Ein Kältemittel zirkuliert durch einen linken primären Kreislauf, der einen Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Kühler enthält, und ein Kühlmittel zirkuliert durch einen rechten sekundären Kreislauf, der eine Pumpe, einen Wärmetauscher und einen Kühler enthält. Bei der Ausführungsform in
1 wird das Kühlmittel gekühlt, wenn das Kältemittel Wärme mit dem Kühlmittel im Kühler Wärmetauscher austauscht, und das Kühlmittel mit niedriger Temperatur kühlt die Umgebungsluft, während es den Kühler durchläuft, so dass der Innenraum gekühlt wird. Dieses System ist in dem koreanischen Patent Offenlegungsnr.
2019-0124931 („Wärmetauschsystem für Fahrzeug“, 6. November 2019) eindeutig offenbart.
-
Die Ausführungsform in 1 ist nur ein sehr einfaches Beispiel, bei dem der Sekundärkreislauf nur für den Kühlbetrieb verwendet wird. Das tatsächliche System, das den primären und sekundären Kreislauf verwendet, kann jedoch eine kompliziertere Konfiguration aufweisen und verschiedene Klimatisierungsmodi wie Kühlen, Heizen und Entfeuchten durch die Verwendung eines Flusses des Kältemittels oder Kühlmittels implementieren. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Klimaanlagensystems mit Primär- und Sekundärkreisläufen. In 2 zeigt die dunkle Linie einen Primärkreislauf an, den ein Kältemittel durchströmt, und die helle Linie zeigt einen Sekundärkreislauf an, den ein Kühlmittel durchströmt. 3A bis 3C sind Ansichten, die den Weg des Kältemittels und des Kühlmittels zeigen, wenn das Klimaanlagensystem in 2 kühlt, heizt und entfeuchtet. Bei den für den Klimatisierungsbetrieb verwendeten Wärmetauschern handelt es sich um erste und zweite Wärmetauscher, die in 3A bis 3C mit ① und ② bezeichnet sind. Wie in 3A dargestellt, durchströmt in einem Kühlmodus das Niedertemperatur-Kühlmittel, das durch Wärmeaustausch mit einem wassergekühlten Verdampfer gekühlt wird, durch die ersten und zweiten Wärmetauscher ① und (2), so dass Niedertemperatur-Luft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird und der Fahrzeuginnenraum gekühlt wird. Wie in 3B dargestellt, durchströmt in einem Heizmodus das Hochtemperatur-Kühlmittel, das durch Wärmeaustausch mit einem wassergekühlten Kondensator erwärmt wird, durch den ersten und zweiten Wärmetauscher ① und ②, so dass Hochtemperatur-Luft in den Fahrzeuginnenraum geblasen und der Fahrzeuginnenraum erwärmt wird. Wie in 3C dargestellt, führt das Niedertemperatur-Kühlmittel, das durch Wärmeaustausch mit dem wassergekühlten Verdampfer gekühlt wird, in einem Entfeuchtungsmodus einen Entfeuchtungsvorgang durch, indem es die Feuchtigkeit in der Luft kondensiert, während sie das erste Wärmetauschteil ① durchströmt, und das Hochtemperatur-Kühlmittel, das durch den Wärmeaustausch mit dem wassergekühlten Kondensator erwärmt wird, erwärmt die Luft, die entfeuchtet und gekühlt wird, während sie das zweite Wärmetauschteil ② durchströmt, in geeigneter Weise, damit die Luft eine mittlere Temperatur aufweisen kann. Daher wird die entfeuchtete Luft mit mittlerer Temperatur in den Fahrzeuginnenraum geblasen, so dass der Fahrzeuginnenraum entfeuchtet wird. Wie aus den 3A bis 3C ersichtlich ist, kann das System in 2 verschiedene Klimatisierungsmodi wie Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungsmodi implementieren, indem nur der Durchfluss des Kühlmittels im sekundären Kreislauf mit Hilfe eines Ventils entsprechend angepasst wird, während der Durchfluss des Kältemittels im primären Kreislauf unverändert beibehalten wird.
-
Das System in 2 hat jedoch die folgenden Einschränkungen. Erstens sind, wie in 2 deutlich dargestellt, der erste und der zweite Wärmetauscher ① und ② jeweils als separate Wärmetauscher implementiert, was die Miniaturisierung eines Klimamodulpakets einschränkt. Außerdem wird, wie in den 3A und 3B gezeigt, in dem Fall, dass sowohl der erste als auch der zweite Wärmetauscher ① und ② zum Heizen oder Kühlen verwendet werden, das Kühlmittel den beiden Wärmetauschern parallel zugeführt, was die Verbesserung der Wärmeaustauschleistung einschränkt. Das heißt, dass die Luft durch ein Luftgebläse nacheinander den ersten und den zweiten Wärmetauscher ① und ② durchströmen kann und der erste und der zweite Wärmetauscher ① und ② fast die gleiche Temperatur haben, wenn das Kühlmittel dem ersten und dem zweiten Wärmetauscher ① und ② parallel zugeführt wird. In diesem Fall, z. B. im Kühlbetrieb, hat die Luft, da sie bereits beim Durchströmen des ersten Wärmetauschteil ① abgekühlt wurde, keinen großen Temperaturunterschied zum Kühlmittel, das das zweite Wärmetauschteil ② durchströmt. Aus diesem Grund führt die Luft beim Durchströmen des zweiten Wärmetauschteils ② keinen aktiven Wärmeaustausch durch. Ebenso ist es selbst im Heizmodus schwierig, die Kühl- oder Heizwirkung im zweiten Wärmetauschteil ② wesentlich zu verbessern.
-
[Dokument des Standes der Technik]
-
[Patentdokument]
-
(Patentdokument 1) 1. Koreanisches Patent Offenlegungsnr.
2019-0124931 („Wärmetauschsystem für Fahrzeug“, 6. November 2019)
-
[Offenbarung]
-
[Technisches Problem]
-
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung in dem Bemühen gemacht, das oben genannte Problem im Stand der Technik zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen komplexen Wärmetauscher bereitzustellen, der in einem sekundären Kreislauf vorgesehen ist, der mit einem primären Kreislauf verbunden ist, durch den ein Kältemittel zirkuliert, wobei der komplexe Wärmetauscher so konfiguriert ist, dass er einen Heiz- oder Kühlbetrieb durchführt, wenn ein in dem komplexen Wärmetauscher fließendes Kühlmittel durch das Kältemittel erwärmt oder gekühlt wird, wobei zwei Wärmetauscherkerne parallel angeordnet sind und ein Wegregulierungsverteiler vorgesehen ist, um Einlass- und Auslassöffnungen angemessen und selektiv zu verbinden, damit das Kühlmittel nacheinander oder unabhängig durch zwei Wärmetauscher fließen kann. Daher fließt das Kühlmittel in einem Kühl- oder Heizmodus nacheinander durch die beiden Wärmetauscher (d. h., um einen Effekt zu haben, der erzielt wird, wenn die beiden Wärmetauscher in Reihe geschaltet sind), um die Effizienz des Wärmeaustauschs zu maximieren. Im Entfeuchtungsmodus fließen das Niedertemperatur-Kühlmittel und das Hochtemperatur-Kühlmittel unabhängig voneinander durch die beiden Wärmetauscher, um die Entfeuchtung reibungslos durchzuführen. Daher kann der einzelne komplexe Wärmetauscher die Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungsvorgänge mit maximaler Effizienz durchführen.
-
[Technische Lösung]
-
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen komplexen Wärmetauscher 100 bereit, der in einem sekundären Kreislauf vorgesehen ist, der mit einem primären Kreislauf verbunden ist, der einen Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer enthält und so konfiguriert ist, dass ein Kältemittel durch ihn zirkuliert, wobei der sekundäre Kreislauf so konfiguriert ist, dass ein Kühlmittel, das Wärme mit dem Kältemittel austauscht, durch ihn zirkuliert, wobei der komplexe Wärmetauscher 100 so konfiguriert ist, dass er mindestens einen Klimatisierungsmodus durchführt, der aus den Modi Kühlen, Heizen und Entfeuchten ausgewählt ist, indem er einem Hochtemperatur-Kühlmittel oder einem Niedertemperatur-Kühlmittel ermöglicht, Wärme mit der Außenluft auszutauschen, wobei, wenn eine Richtung, in der Außenluft nach innen geblasen wird, eine Vorwärtsrichtung ist und eine Richtung, in der Außenluft nach außen geblasen wird, eine Rückwärtsrichtung ist, eine Vielzahl von Durchflussöffnungen, die an einem ersten Wärmetauschteil 110 vorgesehen sind, und eine Vielzahl von Durchflussöffnungen, die an einem zweiten Wärmetauschteil 120 vorgesehen sind, das hinter dem ersten Wärmetauschteil 110 angeordnet ist, miteinander verbunden sind, so dass das Kühlmittel nacheinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließt oder das Kühlmittel unabhängig voneinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließt, in Übereinstimmung mit den Einführungs- und Auslasspositionen der Hochtemperatur- und Niedertemperaturkühlmittel. In diesem Fall können im komplexen Wärmetauscher 100 die Einführungs- und Auslasspositionen der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Kühlmittel im komplexen Wärmetauscher 100 durch externe Ventileinstellung bestimmt werden.
-
Genauer gesagt kann das erste Wärmetauschteil 110 umfassen: ein Paar von ersten Tanks 111 mit Kühlmittelströmungsräumen darin, die nebeneinander angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind; eine Vielzahl von ersten Rohren 112, von denen jedes zwei gegenüberliegende Enden aufweist, die an den ersten Tanks 111 befestigt sind, um Kühlmitteldurchflusswege zu definieren; eine erste Durchflussöffnung 113 einer Seite, die in einem ersten Tank 111 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann; und eine erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite, die in dem anderen ersten Tank 111 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann. Darüber hinaus kann das zweite Wärmetauschteil 110 umfassen: ein Paar zweiter Tanks 121 mit Kühlmittelströmungsräumen darin, die nebeneinander angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind; eine Vielzahl von zweiten Rohren 122, von denen jedes zwei gegenüberliegende Enden aufweist, die an den zweiten Tanks 121 befestigt sind, um Kühlmitteldurchflusswege zu definieren; eine zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die in einem zweiten Tank 121 vorgesehen und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann; und die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, die in dem anderen zweiten Tank 121 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass sie das Kühlmittel fließen kann.
-
In diesem Fall kann der komplexe Wärmetauscher 100 umfassen: das erste Wärmetauschteil 110; das zweite Wärmetauschteil 120; einen Verteiler 130 einer Seite mit einer ersten Verbindungsöffnung 131, die mit der ersten Durchflussöffnung 113 der einen Seite verbunden ist, einen ersten Durchflussweg 1, der so konfiguriert ist, dass er mit der ersten Verbindungsöffnung in Verbindung steht, eine zweite Verbindungsöffnung 132, die mit der zweiten Durchflussöffnung 123 der einen Seite verbunden ist, einen zweiten Durchflussweg 2, der so konfiguriert ist, dass er mit der zweiten Verbindungsöffnung 132 in Verbindung steht, wobei der Verteiler 130 der einen Seite so konfiguriert ist, dass er die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite und den zweiten Durchflussöffnung 123 auf der einen Seite verbindet; der Verteiler 140 der anderen Seite enthält eine dritte Verbindungsöffnung 143, die mit der ersten Durchflussöffnung 114 der anderen Seite verbunden ist, einen dritten Durchflussweg 3, der so konfiguriert ist, dass er mit der dritten Verbindungsöffnung 143 in Verbindung steht, eine vierte Verbindungsöffnung 144, die mit der zweiten Durchflussöffnung 124 der anderen Seite verbunden ist, und einen vierten Durchflussweg 4, der so konfiguriert ist, dass er mit der vierten Verbindungsöffnung 144 in Verbindung steht, wobei der Verteiler 140 der anderen Seite so konfiguriert ist, dass er die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und den zweiten Durchflussöffnung 124 der anderen Seite verbindet.
-
In diesem Fall kann das Niedertemperatur-Kühlmittel in einem Kühlmodus des komplexen Wärmetauschers 100 nacheinander den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierte Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite, den vierten Durchflussweg 4, den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil 120, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2 durchströmen, so dass das Niedertemperaturkühlmittel nacheinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließt.
-
Darüber hinaus kann das Hochtemperatur-Kühlmittel in einem Heizmodus des komplexen Wärmetauschers 100 nacheinander den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132, den zweiten Durchflussweg 2, den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierte Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und den vierten Durchflussweg 4 durchströmen, so dass das Hochtemperatur-Kühlmittel nacheinander durch das zweite Wärmetauschteil 120 und das erste Wärmetauschteil 110 fließt.
-
Alternativ kann das Hochtemperatur-Kühlmittel in einem Heizmodus des komplexen Wärmetauschers 100 nacheinander den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2 durchströmen, so dass das Hochtemperatur-Kühlmittel nur durch den zweiten Wärmetauschteil 120 fließt.
-
Darüber hinaus kann in einem Entfeuchtungsmodus des komplexen Wärmetauschers 100 das Niedertemperatur-Kühlmittel nacheinander den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierten Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und den vierten Durchflussweg 4 durchströmen, und das Hochtemperatur-Kühlmittel kann nacheinander durch den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, den zweiten Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2, so dass das Niedertemperatur-Kühlmittel nur durch das erste Wärmetauschteil 110 und das Hochtemperatur-Kühlmittel nur durch das zweite Wärmetauschteil 120 fließt.
-
Darüber hinaus kann der komplexe Wärmetauscher 100 Stützen 101 umfassen, die jeweils so konfiguriert sind, dass ein Teil einer Vorderseite davon an einem Ende einer durch die Vielzahl von ersten Rohren 112 definierten Rohrreihe angeordnet ist, und ein Teil einer Rückseite davon an einem Ende der durch die Vielzahl von ersten Rohren 112 definierten Rohrreihe angeordnet ist, so dass die Stützen 101 an zwei gegenüberliegenden Enden der Rohrreihe angeordnet sind und den ersten Tank 111 und den zweiten Tank 112 verbinden.
-
Darüber hinaus kann der komplexe Wärmetauscher 100 ein Verbindungselement 102 umfassen, das so konfiguriert ist, dass es den ersten Tank 111 und den zweiten Tank 121, die nebeneinander angeordnet sind, miteinander verbindet, so dass der erste Tank 111 und der zweite Tank 121 integriert sind. In diesem Fall kann das Verbindungselement 102 eine Vielzahl von Kerben aufweisen, die in einer Anordnungsrichtung der Rohrreihe angeordnet sind, oder das Verbindungselement 102 kann in Form einer Vielzahl von Stäben vorgesehen sein, die voneinander getrennt sind und in der Anordnungsrichtung der Rohrreihe angeordnet sind.
-
Darüber hinaus kann der komplexe Wärmetauscher 100 einen Wärmeisolator 103 umfassen, der zwischen dem ersten Tank 111 und dem zweiten Tank 121, die nebeneinander angeordnet sind, angeordnet ist.
-
[Vorteilhafte Effekte]
-
Die vorliegende Erfindung stellt den komplexen Wärmetauscher bereit, der in dem Sekundärkreislauf vorgesehen ist, der mit dem Primärkreislauf verbunden ist, durch den das Kältemittel zirkuliert, wobei der komplexe Wärmetauscher so konfiguriert ist, dass er den Heiz- oder Kühlbetrieb durchführt, wenn das in dem komplexen Wärmetauscher fließende Kühlmittel durch das Kältemittel erwärmt oder gekühlt wird, wobei das Kühlmittel im Kühl- oder Heizmodus nacheinander durch die beiden Wärmetauscher fließt (d.h. einen Effekt aufweist, der erzielt wird, wenn die beiden Wärmetauscher in Reihe geschaltet sind), um die Effizienz des Wärmeaustauschs zu maximieren, und in einem Entfeuchtungsmodus das Niedertemperatur-Kühlmittel und das Hochtemperatur-Kühlmittel jeweils unabhängig voneinander durch die beiden Wärmetauscher fließen, um die Entfeuchtung reibungslos durchzuführen, so dass der einzelne komplexe Wärmetauscher die Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungsvorgänge mit maximaler Effizienz durchführen kann. Darüber hinaus kann der halbe Heizmodus bei geringer Heizlast eingesetzt werden, so dass der Wirkungsgrad des Systems weiter verbessert werden kann.
-
Insbesondere, um die oben erwähnte Strömung des Kühlmittels zu implementieren, stellt die vorliegende Erfindung die optimierte neue Struktur des Wärmetauschers zur Verfügung, die die Struktur annimmt, in der die zwei Wärmetauscherkerne parallel angeordnet sind, und der Wegregulierungsverteiler ist vorgesehen, um die Einlass- und Auslassöffnungen angemessen und selektiv zu verbinden, so dass das Kühlmittel sequentiell durch die zwei Wärmetauscher fließen kann oder durch die zwei Wärmetauscher unabhängig fließen kann, so dass alle Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungsvorgänge durchgeführt werden können. Die Wärmetauscherstruktur der vorliegenden Erfindung kann auch ein Volumen des Klimamodulpakets im Vergleich zum Stand der Technik reduzieren.
-
Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung die beiden voneinander getrennten Wärmetauscherkerne parallel angeordnet werden, wodurch die Verschlechterung der Wärmetauschereffizienz bei der Verwendung der Kühlmittel in unterschiedlichen Temperaturbereichen minimiert wird. Darüber hinaus können die getrennten Strukturen eine reibungslose Ableitung von Kondenswasser ermöglichen, das im Kühl- und Entfeuchtungsbetrieb anfällt. Darüber hinaus machen die getrennten Strukturen ein Ablenkblech oder ähnliches im Wärmetauscher überflüssig, das den Kühlmittelweg verkompliziert. Daher ist es möglich, die Herstellung weiter zu vereinfachen.
-
[Beschreibung der Zeichnungen]
-
- 1 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Klimaanlagensystems mit primären und sekundären Kreisläufen zeigt.
- 2 ist eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform des Klimaanlagensystems mit dem primären und sekundären Kreislauf zeigt.
- 3A bis 3C sind Ansichten, die einen Kältemittelweg und einen Kühlmittelweg zeigen, wenn die Klimaanlage in 2 Kühl-, Heiz- und Entfeuchtungsvorgänge durchführt.
- 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht und eine schematische Konfigurationsansicht des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Ansicht, die eine erste Ausführungsform der externen Ventilsteuerung während des Kühl-, Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 7 ist eine Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der externen Ventilsteuerung während des Kühl-, Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 8A und 8B sind Ansichten, die verschiedene Ausführungsformen des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung zeigen.
-
<Beschreibung Bezugszeichen>
-
- 100
- Komplexer Wärmetauscher
- 101
- Stütze
- 102
- Verbindungselement
- 103
- Thermischer Isolator
- 110
- Erstes Wärmetauschteil
- 111
- Erster Tank
- 112
- Erstes Rohr
- 113
- Erster Einlass
- 114
- Erster Auslass
- 120
- Zweites Wärmetauschteil
- 121
- Zweiter Tank
- 122
- Zweites Rohr
- 123
- Zweiter Einlass
- 124
- Zweiter Auslass
- 130
- Erster Verteiler
- (1)
- Erster Durchflussweg
- (2)
- Zweiter Durchflussweg
- 131
- Erste Einlassverbindungsöffnung
- 132
- Erste Auslassverbindungsöffnung
- 140
- Zweiter Verteiler
- (3)
- Dritter Durchflussweg
- (4)
- Vierter Durchflussweg
- 143
- Zweite Einlassverbindungsöffnung
- 144
- Zweite Auslassverbindungsöffnung
-
[Modus für die Erfindung]
-
Nachfolgend wird ein komplexer Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
-
Wie oben beschrieben, ist ein komplexer Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung ein Wärmetauscher, der in einem sekundären Kreislauf vorgesehen ist, der mit einem primären Kreislauf verbunden ist, der einen Kompressor, einen Verflüssiger, ein Expansionsventil und einen Verdampfer umfasst und so konfiguriert ist, dass ein Kältemittel durch ihn zirkuliert. Ein Kühlmittel zirkuliert durch den Sekundärkreislauf und tauscht Wärme mit dem Kältemittel aus. Im Stand der Technik sind zwei unabhängige Wärmetauscher so konfiguriert, dass ein Hochtemperatur-Kühlmittel oder ein Niedertemperatur-Kühlmittel fließen kann. Der komplexe Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung ist durch die Integration der beiden unabhängigen Wärmetauscher konfiguriert. Das heißt, der komplexe Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung führt mindestens einen Klimatisierungsmodus durch, der aus den Modi Kühlen, Heizen und Entfeuchten ausgewählt ist, indem er dem Hochtemperatur-Kühlmittel oder dem Niedertemperatur-Kühlmittel ermöglicht, Wärme mit der Außenluft auszutauschen.
-
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung, und 5 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht und eine schematische Konfigurationsansicht des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung. Wie in den 4 und 5 dargestellt, wird grundsätzlich angenommen, dass eine Richtung, in der Außenluft nach innen geblasen wird, eine Vorwärtsrichtung ist, und eine Richtung, in der Außenluft nach außen geblasen wird, eine Rückwärtsrichtung ist. Der komplexe Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass eine Vielzahl von Durchflussöffnungen, die an einem ersten Wärmetauschteil 110 vorgesehen sind, und eine Vielzahl von Durchflussöffnungen, die an einem zweiten Wärmetauschteil 120 vorgesehen sind, der hinter dem ersten Wärmetauschteil 110 angeordnet ist, miteinander verbunden sind. Im Allgemeinen sind für jeden der Wärmetauscher zwei Durchflussöffnungen vorgesehen, nämlich eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung, so dass die Anzahl der Durchflussöffnungen im Allgemeinen vier betragen kann. In dem komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung sind die vier Durchflussöffnungen miteinander verbunden, wie oben beschrieben, so dass das Kühlmittel nacheinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließen kann, oder das Kühlmittel kann unabhängig durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 in Übereinstimmung mit Einführungs- und Auslasspositionen des Hochtemperatur-Kühlmittels und des Niedertemperaturkühlmittels fließen.
-
Mit anderen Worten, kann man sagen, dass in dem komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 entsprechend als zwei Wärmetauscher im Stand der Technik dienen. Im Stand der Technik werden die Kühlmittel mit der gleichen Temperatur den beiden unabhängigen Wärmetauschern parallel zugeführt, was die Verbesserung der Wärmeaustauschleistung einschränkt. In der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Verbindungsstruktur wie oben beschrieben verbessert, so dass das Kühlmittel durch die Struktur fließen kann, die in der Form bereitgestellt wird, in der Wärmetauscher in Reihe geschaltet sind, wodurch die Wärmeaustauschleistung im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbessert wird.
-
In diesem Fall können die Einführung- und Auslasspositionen der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Kühlmittel durch externe Ventileinstellung bestimmt werden. Wie in den 3A bis 3C dargestellt, kann der komplexe Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung beispielsweise den ersten und zweiten Wärmetauscher ① und ② der Klimaanlage mit dem Primär- und Sekundärkreislauf ersetzen. In diesem Fall sind, wie in 3A bis 3C deutlich dargestellt, verschiedene Ventile bereits in der Klimaanlage vorhanden. Die Stellen, zu denen das Hochtemperatur- und das Niedertemperatur-Kühlmittel fließen, lassen sich durch Einstellen der Ventile leicht bestimmen. Auch bei dem komplexen Wärmetauscher 100 ist in dem so ausgestalteten Klimaanlagensystem vorgegeben, mit welcher Temperatur das Kühlmittel in welchem Klimatisierungsmodus durch welchen Durchflussweg fließen wird, so dass die Durchflussöffnungen entsprechend der oben genannten Konfiguration miteinander verbunden werden können.
-
Der Aufbau des komplexen Wärmetauschers 100 wird im Folgenden genauer beschrieben. Wie oben beschrieben, umfasst der komplexe Wärmetauscher 100 das erste Wärmetauchsteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120, die in Form von allgemeinen Wärmetauschern vorgesehen sind. Wie in den 4 und 5 dargestellt, kann der komplexe Wärmetauscher 100 einen Verteiler 130 einer Seite und einen Verteiler 140 der anderen Seite umfassen, die die Durchflussöffnungen entsprechend verbinden. Die jeweiligen Bauteile werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Wie ein Aufbau eines allgemeinen Wärmetauschers umfasst das erste Wärmetauschteil 110 ein Paar erster Tanks 111 mit Kühlmittelströmungsräumen darin, die nebeneinander angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, eine Vielzahl erster Rohre 112, von denen jedes zwei gegenüberliegende Enden hat, die an den ersten Tanks 111 befestigt sind, um Kühlmitteldurchflusswege zu definieren, eine erste Durchflussöffnung 113 einer Seite, die in einem ersten Tank 111 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass ein Kühlmittel fließen kann, und eine erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite, die in dem anderen ersten Tank 111 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, können zwischen den ersten Rohren 112 wärmeabstrahlende Rippen eingefügt werden, um die Wärmeaustauschleistung zu verbessern.
-
Wie ein Aufbau eines allgemeinen Wärmetauschers umfasst das zweite Wärmetauschteil 120 ein Paar zweiter Tanks 121 mit Kühlmittelströmungsräumen darin, die nebeneinander angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, eine Vielzahl zweiter Rohre 122, von denen jedes zwei gegenüberliegende Enden aufweist, die an den zweiten Tanks 121 befestigt sind, um Kühlmitteldurchflusswege zu definieren, eine zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die in einem zweiten Tank 121 vorgesehen und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann, und eine zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, die in dem anderen zweiten Tank 121 vorgesehen und so konfiguriert ist, dass das Kühlmittel fließen kann. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, können zwischen den zweiten Rohren 122 wärmeabstrahlende Rippen eingefügt werden, um die Wärmeaustauschleistung zu verbessern.
-
Der Verteiler 130 einer Seite ist mit einer ersten Durchflussöffnung 113 der einen Seite und einer zweiten Durchflussöffnung 123 der einen Seite verbunden und dient dazu, das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 auf einer Seite zu verbinden. Das heißt, eine erster Verbindungsöffnung 131, die mit der ersten Durchflussöffnung 113 der einen Seite verbunden ist, und eine zweite Verbindungsöffnung 132, die mit einer zweiten Durchflussöffnung 123 der einen Seite verbunden ist, sind in der anderen Oberfläche des Verteilers 130 der einen Seite vorgesehen, die einer Seite jeweils des ersten Wärmetauschteils 110 und des zweiten Wärmetauschteils 120 gegenüberliegt. Darüber hinaus sind in einem Verteiler 130 der einen Seite ein erster Durchflussweg 1, der mit dem ersten Verbindungsöffnung in Verbindung steht, und ein zweiter Durchflussweg 2, der mit dem zweiten Verbindungsöffnung 132 in Verbindung steht, ausgebildet, so dass die Kühlmittelverbindung mit der Außenseite realisiert werden kann. In den Zeichnungen sind sowohl der erste Durchflussweg 1 als auch der zweite Durchflussweg 2 so dargestellt, dass sie an der Vorderseite des Verteilers 130 der einen Seite ausgebildet sind. Die Anordnungsposition kann jedoch in Abhängigkeit von der Konfiguration der Durchflusswege der umgebenden Systeme entsprechend geändert werden.
-
Der Verteiler 140 der anderen Seite ist mit der ersten Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und der zweiten Durchflussöffnung 124 der anderen Seite verbunden, die auf der anderen Seite vorgesehen sind, und dient zur Verbindung des ersten Wärmetauschteils 110 und des zweiten Wärmetauschteils 120 auf der anderen Seite, ähnlich wie der Verteiler 130 der einen Seite. Das heißt, eine dritte Verbindungsöffnung 143, die mit der ersten Durchflussöffnung 114 der anderen Seite verbunden ist, und eine vierte Verbindungsöffnung 144, die mit der zweiten Durchflussöffnung 124 der anderen Seite verbunden ist, sind eine Oberfläche des Verteilers 140 der anderen Seite, die der anderen Seite jedes des ersten Wärmetauschteils 110 und des zweiten Wärmetauschteil 120 gegenüberliegt. Darüber hinaus sind ein dritter Durchflussweg 3, der mit der dritten Verbindungsöffnung 143 in Verbindung steht, und ein vierter Durchflussweg 4, der mit der vierten Verbindungsöffnung 144 in Verbindung steht, in dem Verteiler 130 der anderen Seite ausgebildet, so dass die Kühlmittelverbindung mit der Außenseite realisiert werden kann. In den Zeichnungen, wie der Verteiler 130 der einen Seite, sind sowohl der dritte Durchflussweg 3 als auch der vierte Durchflussweg 4 als an einer Vorderseite des Verteilers 140 der anderen Seite gebildet dargestellt. Die Position der Anordnung kann jedoch in Abhängigkeit von der Konfiguration der Durchflusswege der umgebenden Systeme entsprechend geändert werden.
-
Nachfolgend wird besonders beschrieben, wie der Klimatisierungsmodus in Abhängigkeit von den Einführungs- und Auslasspositionen der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Kühlmittel zu realisieren ist.
-
6 zeigt eine erste Ausführungsform der externen Ventilsteuerung während des Kühl-, Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung. In 6 zeigt die linke Ansicht eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Kühlmittelstrom und dem Durchflussweg in einem Kühlmodus, die mittlere Ansicht zeigt eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Kühlmittelstrom und dem Durchflussweg in einem Heizmodus, und die rechte Ansicht zeigt eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Kühlmittelstrom und dem Durchflussweg in einem Entfeuchtungsmodus. In 6 zeigen die dunklen durchgezogenen Linien und die dunklen durchgezogenen Pfeile an den Oberseiten und Mittelseiten der linken, mittleren und rechten Ansichten das Hochtemperatur-Kühlmittel an, und die dunklen gepunkteten Linien und die dunklen gepunkteten Pfeile zeigen das Niedertemperatur-Kühlmittel an.
-
Im Kühlbetrieb ist die Einführung (Cold IN) des Niedertemperatur-Kühlmittels mit dem ersten Durchflussweg 1 verbunden, der Auslass (Cold OUT) des Niedertemperatur-Kühlmittels ist mit dem zweiten Durchflussweg 2 verbunden, und der dritte Durchflussweg 3 und der vierte Durchflussweg 4 sind an der Außenseite des Wärmetauschers miteinander verbunden. Da die Einführung (Hot IN) des Hochtemperatur-Kühlmittels und der Auslass (Hot OUT) des Hochtemperatur-Kühlmittels an der Außenseite des Wärmetauschers miteinander verbunden sind, fließt das Hochtemperatur-Kühlmittel nicht in dem komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung. Mit dem oben genannten Aufbau durchströmt das Niedertemperatur-Kühlmittel nacheinander den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierte Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite, den vierten Durchflussweg 4, den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil 120, die zweite Durchflussöffnung 123 der andern Seite, die zweit Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2.
-
Das heißt, in der vorliegenden Erfindung fließt das Niedertemperatur-Kühlmittel im Kühlbetrieb nacheinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120. Im Stand der Technik werden Wärmetauschern, die an der Vorder- und Rückseite angeordnet sind, Kühlmittel mit der gleichen Temperatur parallel zugeführt, was zu dem Problem führt, dass sich die Wärmeaustauschleistung stark verschlechtert, weil der Temperaturunterschied nicht groß ist, wenn Luft, die bereits beim Durchströmen des Wärmetauschers an der Vorderseite gekühlt wurde, den Wärmetauscher an der Rückseite durchströmt. Im Falle der vorliegenden Erfindung fließt das Kühlmittel jedoch nacheinander durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120, so dass die Kühlmittel, die jeweils durch das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließen, unterschiedliche Temperaturbereiche aufweisen. Daher ist es möglich, die Wärmeaustauschleistung durch Verwendung dieser Konfiguration im Vergleich zum Stand der Technik weiter zu verbessern.
-
Im Heizbetrieb ist die Einführung (Hot IN) des Hochtemperatur-Kühlmittels mit dem dritten Durchflussweg 3 verbunden, der Auslass (Hot OUT) des Hochtemperatur-Kühlmittels ist mit dem vierten Durchflussweg 4 verbunden, und der erste Durchflussweg 1 und der zweite Durchflussweg 2 sind an der Außenseite des Wärmetauschers miteinander verbunden. Da die Einführung (Cold IN) des Niedertemperatur-Kühlmittels und der Auslass (Cold OUT) des Niedertemperatur-Kühlmittels an der Außenseite des Wärmetauschers miteinander verbunden sind, fließt das Niedertemperatur-Kühlmittel nicht in den komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung. Mit der oben genannten Konfiguration durchströmt das Hochtemperatur-Kühlmittel nacheinander den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132, den zweiten Durchflussweg 2, den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierte Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und den vierten Durchflussweg 4.
-
Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung fließt das Hochtemperatur-Kühlmittel im Heizbetrieb nacheinander durch das zweite Wärmetauschteil 120 und das erste Wärmetauschteil 110. Wie im Kühlbetrieb haben die Kühlmittel, die jeweils durch das ersten Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 fließen, unterschiedliche Temperaturbereiche. Daher ist es möglich, die Wärmeaustauschleistung im Vergleich zum Stand der Technik weiter zu verbessern.
-
Im Entfeuchtungsmodus ist die Einführung (Cold IN) des Niedertemperatur-Kühlmittels mit dem ersten Durchflussweg 1 verbunden, der Auslass (Cold OUT) des Niedertemperatur-Kühlmittels ist mit dem vierten Durchflussweg 4 verbunden, die Einführung (Hot IN) des Hochtemperatur-Kühlmittels ist mit dem dritten Durchflussweg 3 verbunden, und der Auslass (Hot OUT) des Hochtemperatur-Kühlmittels ist mit dem zweiten Durchflussweg 2 verbunden. Bei der oben genannten Konfiguration durchströmt das Niedertemperatur-Kühlmittel nacheinander den ersten Durchflussweg 1, die erste Verbindungsöffnung 131, die erste Durchflussöffnung 113 der einen Seite, das erste Wärmetauschteil 110, die vierte Verbindungsöffnung 144, die erste Durchflussöffnung 114 der anderen Seite und den vierten Durchflussweg 4, und das Hochtemperatur-Kühlmittel durchläuft nacheinander den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2.
-
Das bedeutet, dass bei der vorliegenden Erfindung im Entfeuchtungsmodus das Niedertemperatur-Kühlmittel nur durch das erste Wärmetauschteil 110 und das Hochtemperatur-Kühlmittel nur durch das zweiten Wärmetauschteil 120 strömt. Daher wird die Luft gekühlt, während sie durch das erste Wärmetauschteil 110 an der Vorderseite strömt, so dass die Feuchtigkeit in der Luft kondensiert und entfernt wird. Ferner wird die Luft erwärmt, während sie durch das zweite Wärmetauschteil 120 an der Rückseite strömt, so dass eine Temperatur der Luft auf eine geeignete Temperatur eingestellt wird, und die Luft wird in den Fahrzeuginnenraum geblasen.
-
7 zeigt eine zweite Ausführungsform der externen Ventilsteuerung während des Kühl-, Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs des Wärmetauschers der vorliegenden Erfindung. Der Kühlmodus und der Entfeuchtungsmodus sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform, aber der Heizmodus unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform.
-
In der zweiten Ausführungsform ist im Heizmodus die Einführung (Hot IN) des Hochtemperatur-Kühlmittels mit dem dritten Durchflussweg 3 verbunden, und der Auslass (Hot OUT) des Hochtemperatur-Kühlmittels ist mit dem zweiten Durchflussweg 2 verbunden. Da die Einführung (Cold IN) des Niedertemperatur-Kühlmittels und der Auslass (Cold OUT) des Niedertemperatur-Kühlmittels an der Außenseite des Wärmetauschers miteinander verbunden sind, fließt das Niedertemperatur-Kühlmittel nicht in den komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung. Mit der oben genannten Konfiguration durchströmt das Hochtemperatur-Kühlmittel nacheinander den dritten Durchflussweg 3, die dritte Verbindungsöffnung 143, die zweite Durchflussöffnung 124 der anderen Seite, das zweite Wärmetauschteil, die zweite Durchflussöffnung 123 der einen Seite, die zweite Verbindungsöffnung 132 und den zweiten Durchflussweg 2.
-
Das heißt, in der zweiten Ausführungsform strömt das Hochtemperatur-Kühlmittel im Heizbetrieb nur durch das zweite Wärmetauschteil 120. Bei der ersten Ausführungsform strömt das Hochtemperatur-Kühlmittel im Heizbetrieb nacheinander durch das zweite Wärmetauschteil 120 und das ersten Wärmetauschteil 110, so dass die Luft beim Durchströmen der beiden Wärmetauscher zweimal erwärmt wird. Wenn jedoch die Heizlast nicht hoch ist, d.h. wenn es nicht notwendig ist, die Luft übermäßig zu erwärmen, kann die Luft einmal erwärmt werden, während sie den einzelnen Wärmetauscher durchströmt, ohne die beiden Wärmetauscher zu durchströmen. Der Heizmodus der zweiten Ausführungsform ist für diesen Fall geeignet. Da der Heizmodus den Heizvorgang unter Verwendung der Hälfte des Wärmetauschers durchführt, kann der Heizmodus als halber Heizmodus bezeichnet werden. Wenn der halbe Heizmodus verwendet wird, wird die Luft nicht unnötig übermäßig erwärmt, was die Gesamteffizienz des Systems verbessern kann.
-
8A und 8B sind Ansichten, die mehrere Ausführungsformen der Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung zeigen, um einige zusätzliche Bauteile zu erläutern.
-
Wie oben beschrieben, sind in dem komplexen Wärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung die Durchflussöffnungen des ersten Wärmetauschteils 110 und des zweiten Wärmetauschteils 120, die so vorgesehen sind, dass sie im Wesentlichen mit den beiden unabhängigen Wärmetauschern identisch sind, mit dem Verteiler 130 der einen Seite und dem Verteiler 140 der anderen Seite verbunden, so dass das erste Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteile 120 mit dem Verteiler 130 der einen Seite und dem Verteiler 140 der anderen Seite integriert sind. Da, wie oben beschrieben, das ersten Wärmetauschteil 110 und das zweite Wärmetauschteil 120 als voneinander getrennte Strukturen vorgesehen sind, müssen in den Wärmetauschern keine Leitbleche vorgesehen werden, um die Strömung des Kühlmittels einzustellen. Daher gibt es verschiedene Vorteile bei der Verbesserung der Herstellbarkeit des Wärmetauschers und der reibungslosen Ableitung des im Kühl- und Entfeuchtungsbetrieb anfallenden Kondenswassers.
-
Wenn die Wärmetauschteile jedoch nur über die oben beschriebenen Verteiler verbunden sind, besteht die Sorge, dass sich die strukturelle Steifigkeit verschlechtert. Um das Problem zu lösen, kann der komplexe Wärmetauscher 100 Stützen 101 enthalten, die jeweils so konfiguriert sind, dass ein Teil einer Vorderseite davon an einem Ende einer durch die Vielzahl von ersten Rohren 112 definierten Rohrreihe angeordnet ist, und ein Teil einer Rückseite davon an einem Ende der durch die Vielzahl von ersten Rohren 112 definierten Rohrreihe angeordnet ist, so dass die Stützen 101 an zwei gegenüberliegenden Enden der Rohrreihe angeordnet sind und den ersten Tank 111 und den zweiten Tank 112 verbinden. Im Allgemeinen sind die Stützen an zwei gegenüberliegenden Enden der Rohrreihe des Wärmetauschers vorgesehen, um die Steifigkeit des Wärmetauschers zu verbessern. Die Stütze hat die gleiche äußere Form wie das Rohr, so dass die Stütze in ein Rohreinführungsloch eingesetzt werden kann. Das Innere der Stütze ist im Gegensatz zum Rohr nicht vakant. In diesem Fall sind bei der vorliegenden Erfindung die Stützen des ersten Wärmetauschteils 110 und zweiten Wärmetauschteils 120, die an der Vorder- bzw. Rückseite angeordnet sind, miteinander integriert. Das heißt, die Stützen 101 können die strukturelle Steifigkeit des ersten Wärmetauschteils 110 und des zweiten Wärmetauschteiles 120 weiter verstärken.
-
Zur weiteren Verstärkung der strukturellen Steifigkeit kann der komplexe Wärmetauscher 100, wie in 8A dargestellt, außerdem ein Verbindungselement 102 enthalten, das so konfiguriert ist, dass es den ersten Tank 111 und den zweiten Tank 121, die nebeneinander angeordnet sind, miteinander verbindet, so dass der erste Tank 111 und der zweite Tank 121 integriert sind. In diesem Fall muss verhindert werden, dass eine unnötige Wärmeübertragung zwischen den Behältern durch das Verbindungselement 102 erfolgt. Daher weist das Verbindungselement 102, das zur Verbindung des ersten Tanks 111 und des zweiten Tanks 121 dient, eine Vielzahl von Kerben auf, die in der Anordnungsrichtung der Rohrreihen angeordnet sind, um eine Wärmeübertragung zwischen den Tanks durch das Verbindungselement 102 zu verhindern. Alternativ können die Verbindungselemente 102, wie in 8A dargestellt, in Form von einer Vielzahl von voneinander getrennten und in Anordnungsrichtung der Rohrreihen angeordneten Stäben vorgesehen sein.
-
Unterdessen, für den Fall, dass es zu einer unnötigen Wärmeübertragung zwischen dem ersten Wärmetauschteil 110 und dem zweiten Wärmetauschteil 120 kommt, verschlechtert sich natürlich die gesamte Wärmeaustauschleistung. Daher ist es vorzuziehen, die Wärmeübertragung vollständig zu blockieren. Daher kann der komplexe Wärmetauscher 100, wie in 8B dargestellt, einen Wärmeisolator 103 enthalten, der zwischen dem ersten Tank 111 und dem zweiten Tank 121, die nebeneinander angeordnet sind, angeordnet ist. Der thermische Isolator 103 kann vorgesehen werden, um eine unnötige Wärmeübertragung zwischen dem ersten Tank 111 und dem zweiten Tank 121 im Wesentlichen zu blockieren und dadurch eine Verschlechterung der Wärmeaustauschleistung wirksam zu verhindern.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, und der Anwendungsbereich ist vielfältig. Natürlich werden verschiedene Modifikationen und Implementierungen durch einen Fachmann gemacht, zu welchen die vorliegende Erfindung gehört, ohne Abweichung von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, der in den Ansprüchen beansprucht ist.
-
[Industrielle Anwendbarkeit]
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungsvorgänge mit maximaler Effizienz durchzuführen, indem der Wärmetauscher verwendet wird. Darüber hinaus kann der halbe Heizmodus implementiert werden, wenn eine Heizlast niedrig ist, so dass die Systemeffizienz weiter verbessert werden kann. Darüber hinaus kann die Wärmetauscherstruktur der vorliegenden Erfindung ein Volumen des Klimamodulpakets reduzieren und die Herstellungsfreundlichkeit im Vergleich zum Stand der Technik weiter verbessern.
-
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 20190124931 [0004, 0007]
