DE112022002950T5

DE112022002950T5 - Verbundwärmetauscher für elektrofahrzeuge

Info

Publication number: DE112022002950T5
Application number: DE112022002950.1T
Authority: DE
Inventors: Sang Ouk Lee; Hyunkeun Shin; Hong-Young Lim; Gwang Ok KO; Sung Hong Shin; Jong Chan Lee; Ji Hun Han
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2024-04-04
Also published as: WO2023101535A1; KR20230083773A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwärmetauscher für ein Elektrofahrzeug. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen integrierten Verbundwärmetauscher bereitzustellen, der es ermöglicht, eine Mehrzahl von Wärmetauschmedien in jedem Bereich zu verteilen, und einen Verbundwärmetauscher für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, der durch die Integration Effekte erzielt, wie die Verringerung der Anzahl von Komponenten und der Anzahl von Prozessen, die Verbesserung der Kältemittelströmungseigenschaften und die Verbesserung der Kühleffizienz, und darüber hinaus wird das Problem der Konzentration von Wärmespannungen, das durch die Integration des Wärmetauschers verursacht wird, durch eine Verbesserung der Form der Bereichsgrenze gelöst.

Description

[Gebiet der Technik]
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwärmetauscher, insbesondere einen Verbundwärmetauscher, bei dem ein Kondensator, ein Sammeltrockner und ein Radiator in eine Klimaanlage für ein Elektrofahrzeug integriert sind.
[Technischer Hintergrund]
Im Allgemeinen sind in einem Motorraum des Fahrzeugs nicht nur Komponenten wie ein Motor zum Betrieb eines Fahrzeugs vorgesehen, sondern auch verschiedene Wärmetauscher wie ein Radiator, ein Zwischenkühler, ein Verdampfer und ein Kondensator zur Kühlung der Komponenten wie des Motors im Fahrzeug oder zur Einstellung einer Lufttemperatur in einem Innenraum des Fahrzeugs. In den Wärmetauschern fließen im Allgemeinen Wärmetauschmedien. Das Wärmetauschmedium im Wärmetauscher tauscht Wärme mit der außerhalb des Wärmetauschers befindlichen Außenluft aus, so dass der Kühlvorgang oder die Wärmeabfuhr erfolgt.
Der Kondensator ist ein Wärmetauscher, der für die Kondensation in einem Hauptkühlkreislauf in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug verantwortlich ist und dazu dient, ein gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck in einen flüssigen Zustand zu kondensieren. In der Zwischenzeit dient der Radiator zur Kühlung einer Antriebsvorrichtung, indem ein Hochtemperatur-Kühlmittel, das durch Absorption von Wärme hergestellt wird, Wärme mit der Außenluft austauschen kann. Da sowohl der Kondensator als auch der Radiator, wie oben beschrieben, Umgebungen mit relativ hohen Temperaturen definieren, werden der Kondensator und der Radiator oft parallel und nebeneinander in einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zum Zeitpunkt der Konfiguration eines Kühlmoduls angeordnet. 1 ist eine Ansicht, die einen Teil des Kühlmoduls zeigt. Es ist zu erkennen, dass ein Kondensator 1 und ein Radiator 2 eng parallel und nebeneinander in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung angeordnet sind. Wenn es sich bei der Antriebsvorrichtung um einen Verbrennungsmotor handelt, ist die Temperatur des Kühlmittels sehr hoch. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur des Kühlmittels im Falle eines Elektromotors relativ niedrig, da die Wärmeerzeugung viel geringer ist als bei einem Verbrennungsmotor. Daher liegen insbesondere beim Elektrofahrzeug die Betriebstemperaturbereiche sehr nahe beieinander, so dass der Kondensator und der Radiator teilweise in einen mehrreihigen Tauscher integriert sind. Handelt es sich bei der Antriebsvorrichtung um eine Hybridantriebsvorrichtung, die sowohl den Verbrennungsmotor als auch den Elektromotor nutzt, werden sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor durch Kühlmittel gekühlt, wobei das Kühlmittel für den Verbrennungsmotor eine wesentlich höhere Temperatur aufweist als das Kühlmittel für den Elektromotor. Daher werden manchmal ein Hochtemperaturkühler und ein Niedertemperaturkühler unabhängig voneinander betrieben. Der Hochtemperaturkühler und der Niedertemperaturkühler werden auch in einen mehrreihigen Wärmetauscher integriert.
Im Wärmetauscher, d.h. dem mehrreihigen integrierten Wärmetauscher, werden Wärmetauscher, die Wärmetauschmedien mit unterschiedlichen Betriebstemperaturbereichen in getrennten Bereichen fließen lassen, als Verbundwärmetauscher zusammengefasst. Der Verbundwärmetauscher reduziert grundsätzlich das Volumen eines Kühlmoduls, was bei der Verbesserung der Raumausnutzung eines Maschinenraums von großem Vorteil ist. Darüber hinaus können die Wärmetauschmedien, die in die jeweiligen Bereiche fließen, trotz Verwendung desselben Verbundwärmetauschers je nach Bedarf des Anwenders unterschiedlich auf ein Kältemittel, ein Kühlmittel, ein Hochtemperatur-Kühlmittel, ein Niedertemperatur-Kühlmittel oder ähnliches umgestellt werden, was zu einer hohen Kompatibilität führt.
Der Einsatz des Verbundwärmetauschers erhöht sich durch die oben genannten Vorteile, aber es gibt einen Nachteil, der mit den Betriebseigenschaften des Verbundwärmetauschers verbunden ist. Wie oben beschrieben, variieren beim Verbundwärmetauscher die Betriebstemperaturbereiche zwischen den Wärmetauschmedien in Abhängigkeit von den Bereichen. In diesem Fall tritt das Problem auf, dass sich aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungsgrade der Materialien des Wärmetauschers die Wärmespannung auf die Grenzen zwischen den Bereichen konzentriert, in denen die Wärmetauschmedien fließen. Da die Konzentration der Wärmespannung und die durch die Konzentration der Wärmespannung verursachten Schäden zu einer erheblichen Verschlechterung der Haltbarkeit und Lebensdauer des Wärmetauschers führen, ist eine Lösung für die Bewältigung der Konzentration der Wärmespannung erforderlich.
In der Zwischenzeit wird ein gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Kondensator eingeleitet und gibt Kondensationswärme nach außen ab, das gasförmige Kältemittel wird zu einem flüssigen Kältemittel kondensiert, und dann wird das flüssige Kältemittel ausgestoßen. Das aus dem Kondensator austretende flüssige Kältemittel wird in einen Sammeltrockner befördert und dort zwischengespeichert und dann in der für eine Kühllast erforderlichen Menge an ein Expansionsventil abgegeben. In diesem Fall kann das aus dem Kondensator austretende Kältemittel in einem Zustand sein, in dem das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel gemischt sind, anstatt in einem vollkommen flüssigen Zustand. Wenn das Kältemittel in einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch zum Expansionsventil geleitet wird, besteht die Gefahr, dass sich die Effizienz des Systems verschlechtert. Um das oben erwähnte Problem zu lösen, wird in der Regel eine Filtervorrichtung in den Sammeltrockner eingebaut, um die im flüssigen Kältemittel enthaltenen Blasen, Feuchtigkeit und ähnliches zu entfernen. Das koreanische Patent Nr. 2121816 („RECEIVER DRYER CAP FILTER AND METHOD OF ASSEMBLING THE SAME“, 5. Juni 2020) und ähnliche Patente offenbaren Funktionen von Sammeltrocknern, Strukturen von Filtervorrichtungen und dergleichen.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Sammeltrockner 3 als separates Bauteil ausgeführt, das unabhängig von einem Kondensator 1 vorgesehen ist. In diesem Fall ist ein separates Kupplungsmittel 4 erforderlich, um den Sammeltrockner 3 mit dem Kondensator 1 zu verbinden. Das Kopplungsmittel 4 führt zu einer Erhöhung der Anzahl der Bauteile in der Gesamtvorrichtung. Außerdem ist bei der oben beschriebenen Konfiguration natürlich ein Montagevorgang erforderlich, um den Kondensator 1 und den Sammeltrockner 3 zu koppeln, und die Anzahl der Vorgänge erhöht sich ebenfalls. Falls der Kondensator 1 in Form eines mehrreihigen Wärmetauschers ausgeführt ist, ist außerdem ein separates Rohr 5 vorgesehen, um das Kühlmittel vom Kondensator 1 zum Sammeltrockner 3 zu leiten, was insofern ein Problem darstellt, als der Druckabfall des Kältemittels zunimmt, während das Kältemittel das Rohr 5 unnötig lang durchläuft. Da der Sammeltrockner 3 im Stand der Technik so konfiguriert ist, dass ein darin vorgesehenes Trocknungsmittel und dergleichen nicht ausgetauscht werden kann, besteht ferner das Problem, dass der gesamte Sammeltrockner 3 ausgetauscht werden muss, wenn das Trocknungsmittel und dergleichen ausgetauscht werden muss, was einen Anstieg der Reparaturkosten verursacht.
[Dokument aus dem Stand der Technik]
[Patentdokument]
1. Koreanisches Patent Nr. 2121816 („RECEIVER DRYER CAP FILTER AND METHOD OF ASSEMBLETING THE SAME“, 5. Juni 2020)
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung in dem Bemühen gemacht, das oben erwähnte Problem im Stand der Technik zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen integrierten Verbundwärmetauscher bereitzustellen, der es ermöglicht, eine Mehrzahl von Wärmeaustauschmedien in jedem Bereich zu verteilen, und einen Verbundwärmetauscher für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, der Effekte erzielt, Durch die Integration werden Effekte erzielt, wie z.B. die Verringerung der Anzahl der Komponenten und der Anzahl der Prozesse, die Verbesserung der Kältemittelströmungseigenschaften und die Verbesserung der Kühleffizienz, und darüber hinaus wird das Problem der Konzentration der thermischen Belastung, das durch die Integration des Wärmetauschers verursacht wird, durch die Verbesserung der Form der Bereichsgrenze gelöst.
[Technische Lösung]
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Verbundwärmetauscher 100 bereit, der Folgendes umfasst: eine Mehrzahl von Rohren, die in zwei vorderen und hinteren Reihen angeordnet sind; einen ersten und einen zweiten Sammelbehälter 141 und 142, die mit zwei gegenüberliegenden Enden der gesamten Rohrreihen verbunden sind und jeweils eine Trennwand aufweisen, die einen Fluidströmungsraum in einen vorderen Raum und einen hinteren Raum unterteilt; einen vorderen Kern FC, der durch eine vordere Rohrreihe definiert und so konfiguriert ist, dass er mit den vorderen Räumen des ersten und des zweiten Sammelbehälters 141 und 142 in Verbindung steht; und einen hinteren Kern BC, der durch eine hintere Rohrreihe definiert und so konfiguriert ist, dass er mit den hinteren Räumen der ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 in Verbindung steht, wobei ein Teil des vorderen Kerns FC ein erstes Wärmeaustauschteil 110 definiert, in dem ein Kühlmittel fließt, wobei der verbleibende Teil des vorderen Kerns FC ein zweites Wärmeaustauschteil 120 definiert, in dem ein Kältemittel fließt, und wobei der hintere Kern BC ein drittes Wärmeaustauschteil 130 definiert, in dem ein separates Wärmeaustauschmedium fließt.
In diesem Fall kann das zweite Wärmeaustauschteil 120 des Verbundwärmetauschers 100 einen Kältemittelunterkühlungsbereich S definieren, in dem das Kältemittel unterkühlt wird.
Darüber hinaus kann das erste Wärmeaustauschteil 110 des Verbundwärmetauschers 100 durch einen Teil der Oberseite des vorderen Kerns FC und das zweite Wärmeaustauschteil 120 durch einen Teil der Unterseite des vorderen Kerns FC definiert sein.
Darüber hinaus können in den ersten und zweiten Sammelbehältern 141 und 142 des Verbundwärmetauschers 100 Umlenkplatten 160 vorgesehen sein, so dass die Strömungsräume für das Kühlmittel und das Kältemittel an einer Grenzposition zwischen dem ersten und zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120 isoliert sind.
In einer ersten Ausführungsform kann die Umlenkplatte 160 als eine Mehrzahl von Umlenkplatten an der Grenzposition zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120 des Verbundwärmetauschers 100 vorgesehen sein, die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 kann in Erstreckungsrichtungen des ersten und des zweiten Sammelbehälters 141 und 142 voneinander beabstandet sein, und ein Blindrohr DT mit einem geschlossenen Innenraum ist zwischen der Mehrzahl von voneinander beabstandeten Umlenkplatten 160 vorgesehen.
Darüber hinaus können der erste und der zweite Sammelbehälter 141 und 142 jeweils einen hohen Abschnitt mit einer relativ großen Höhe und einen niedrigen Abschnitt mit einer relativ geringen Höhe in Übereinstimmung mit einem Bereich aufweisen, wobei der Abschnitt mit großer Höhe in einem Bereich enthalten sein kann, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht, und der niedrige Abschnitt in einem Bereich enthalten sein kann, der dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 entspricht.
Darüber hinaus können der erste und der zweite Sammelbehälter 141 und 142 jeweils einen geneigten Abschnitt 145 aufweisen, der zwischen dem Abschnitt mit großer Höhe und dem Abschnitt mit geringer Höhe ausgebildet ist und eine Höhe aufweist, die sich kontinuierlich und geneigt ändert, und der Abschnitt mit großer Höhe und der geneigte Abschnitt 145 können in einem Bereich enthalten sein, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht.
In einer zweiten Ausführungsform kann das Kältemittel in das dritte Wärmeaustauschteil 130 des Verbundwärmetauschers 100 strömen, und das dritte Wärmeaustauschteil 130 kann einen Kältemittelkondensationsbereich C definieren, in dem das Kältemittel kondensiert wird.
Darüber hinaus umfasst der Verbundwärmetauscher 100 einen Sammeltrockner 150 mit einem Sammeleinlasspfad 151, der so konfiguriert ist, dass er mit dem hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 kommuniziert, und einem Sammelauslasspfad 152, der so konfiguriert ist, dass er mit dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 kommuniziert, der Kältemittelunterkühlungsbereich S, der durch das zweite Wärmeaustauschteil 120 definiert ist, und der Kältemittelkondensationsbereich C, der durch das dritte Wärmeaustauschteil definiert ist, als ein Kondensator 210 definiert sein können, das erste Wärmeaustauschteil 110 einen Kühlmittelbereich W definieren kann, in dem das Kühlmittel gekühlt wird, und der Kühlmittelbereich W als ein Radiator 220 definiert sein kann, und der Kondensator 210, der Radiator 220 und der Sammeltrockner 150 integriert sein können.
Darüber hinaus kann der Verbundwärmetauscher 100 so geformt sein, dass das Kältemittel in einen Kältemitteleinlasspfad 211 eingeleitet wird, der mit dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters 142 kommuniziert, und aus dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in den hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 gefördert wird, während es den Kältemittelkondensationsbereich C im hinteren Kern BC passiert, das Kältemittel vom hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 zum vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 über den Sammeleinlasspfad 151 und den Sammlerauslasspfad 152 gefördert wird, während es den Sammeltrockner 150 durchläuft, das Kältemittel vom vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 zum vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 gefördert wird, während es den Kältemittelkondensationsbereich C im vorderen Kern passiert, und das Kältemittel zu einem Kältemittelauslasspfad 212 abgegeben wird, der mit dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters 142 kommuniziert.
Darüber hinaus ist der Verbundwärmetauscher 100 so ausgebildet, dass das Kühlmittel in einen Kühlmitteleinlasspfad 212 eingeleitet wird, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 kommuniziert, das Kühlmittel vom vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 zum vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 geleitet wird, während es einen Teil des Kühlmittelbereichs W im vorderen Kern FC passiert, das Kühlmittel wird von dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 zu dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 gefördert, während es den verbleibenden Teil des Kühlmittelbereichs W in dem vorderen Kern FC passiert, und das Kühlmittel wird zu einem Kühlmittelauslasspfad 222 abgeleitet, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in Verbindung steht.
Darüber hinaus kann eine Seite des Sammelauslasspfads 152 mit einer Vorderseite des Sammeltrockners 150 verbunden sein, sich nach vorne erstrecken und dann vertikal gebogen werden, und die andere Seite des Auslassweges des Empfängers kann mit dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 verbunden sein.
In einer dritten Ausführungsform kann das Kühlmittel im dritten Wärmeaustauschteil 130 des Verbundwärmetauschers 100 fließen, und ein Temperaturbereich des im ersten Wärmeaustauschteil 110 fließenden Kühlmittels und ein Temperaturbereich des im dritten Wärmeaustauschteil 130 fließenden Kühlmittels können voneinander verschieden sein.
Außerdem kann der Temperaturbereich des Kühlmittels, das im dritten Wärmeaustauschteil 130 des Verbundwärmetauschers 100 fließt, höher sein als der Temperaturbereich des Kühlmittels, das im ersten Wärmeaustauschteil 110 fließt.
Zusätzlich kann ein externer Kondensator mit dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 des Verbundwärmetauschers 100 verbunden werden, das im externen Kondensator kondensierte Kältemittel kann in das zweite Wärmeaustauschteil 120 eingeleitet werden, und das Kältemittel kann unterkühlt werden.
Darüber hinaus kann der externe Kondensator ein wassergekühlter Kondensator sein.
Darüber hinaus kann der externe Kondensator in einen externen Sammeltrockner integriert werden.
Darüber hinaus kann der Sammeltrockner 150 ein Filtermodul 155 mit einem Filter und einem Trocknungsmittel aufweisen, wobei das Filtermodul abnehmbar sein kann.
Darüber hinaus können beim Sammeltrockner 150 in einem Bereich, in dem das Filtermodul 150 vorgesehen ist, Kältemittelein- und -austrittswege am Sammeltrockner 150 vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann der Verbundwärmetauscher 100 eine integrierte Rippe enthalten, die zwischen den Rohren angeordnet ist und sich bis zum vorderen Kern FC und dem hinteren Kern BC erstreckt.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die verschiedenen Wärmeaustauschteile in dem zusammengesetzten Wärmetauscher gebildet, wobei das Kältemittel und das Kühlmittel je nach Bedarf durch die Wärmeaustauschteile fließen, wodurch ein ausgezeichneter Effekt bei der unterschiedlichen Verwendung des einzelnen zusammengesetzten Wärmetauschers erzielt werden kann. Insbesondere können zum Beispiel die ersten, zweiten und dritten Wärmeaustauschteile zum Kühlen des Kühlmittels, zum Unterkühlen des Kältemittels und zum Kondensieren des Kältemittels verwendet werden. Ein weiteres Beispiel ist, dass die ersten, zweiten und dritten Wärmeaustauschteile zur Kühlung des Niedertemperatur-Kühlmittels, zur Unterkühlung des Kühlmittels und zur Kühlung des Hochtemperatur-Kühlmittels verwendet werden können. Daher können die ersten, zweiten und dritten Wärmeaustauschteile je nach Bedarf des Benutzers unterschiedlich eingesetzt werden, wodurch die Raumausnutzung im Maschinenraum verbessert und die optimale Geräteanordnung und Strömungswegkonfiguration je nach Bedarf realisiert wird.
Darüber hinaus können gemäß der vorliegenden Erfindung die Position der Umlenkplatte, die Konfiguration des Blindrohrs, die Änderung der Höhe des Sammelbehälters und die Konfiguration des geneigten Abschnitts das Problem der Konzentration von Wärmespannungen, die durch einen Temperaturunterschied zwischen den Wärmetauschmedien verursacht werden, die zwischen den Wärmeaustauschteilen im Verbundwärmetauscher fließen, wirksam lösen. Natürlich ist es möglich, das Problem der Verschlechterung der Haltbarkeit und Lebensdauer, das durch die Konzentration der thermischen Belastung verursacht wird, grundsätzlich zu lösen.
Wenn das erste, zweite und dritte Wärmeaustauschteil zur Kühlung des Kühlmittels, zur Unterkühlung des Kältemittels und zur Kondensation des Kältemittels verwendet werden, kann der Sammeltrockner ebenfalls integriert werden. Da der Kondensator, der Radiator und der Sammeltrockner integriert sind, kann das Volumen des Kühlmoduls schnell reduziert werden, und die Raumausnutzung des Maschinenraums kann ebenfalls stark verbessert werden. Darüber hinaus kann die Produktivität auch stark verbessert werden, indem der Prozess der Montage eines Kondensators, eines Radiators und eines Sammeltrockners im Stand der Technik ausgeschlossen wird, der erforderlich ist, weil der Kondensator, der Radiator und der Sammeltrockner als separate Komponenten vorgesehen sind.
Darüber hinaus besteht im Stand der Technik das Problem, dass der Druckverlust des Kältemittels bei einem Verfahren, bei dem das Kältemittel durch eine separat vorgesehene Leitung zwischen dem Kondensator und dem Sammeltrockner strömt, zunimmt. Im Gegensatz dazu ist dieses Problem grundsätzlich gelöst, da die Länge des Verbindungsströmungsweges zwischen dem Kondensator und dem Sammeltrockner während des Verfahrens, in dem alle Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung integriert sind, extrem verkürzt wird. Die Erhöhung des Druckabfalls des Kältemittels hat einen nachteiligen Effekt, der die Kühleffizienz verschlechtert. Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Erfindung den Anstieg des Druckabfalls des Kältemittels unterdrücken, wodurch letztlich die Kühleffizienz verbessert wird.
[Beschreibung der Zeichnungen]

1 ist eine Ansicht der Anordnung eines Kondensators, eines Radiators und eines Sammeltrockners aus dem Stand der Technik.
2 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils in der Nähe eines geneigten Abschnitts der ersten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Ansicht einer detaillierten Konfiguration in der Nähe des geneigten Teils der ersten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer zweiten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Ansicht der zweiten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Vorderansicht der zweiten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Rückansicht der zweiten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Teils eines Sammeltrockners.
12 ist eine Seitenansicht eines Teils des Sammeltrockners.
13 ist eine rückwärtige perspektivische Querschnittsansicht eines Teils des Sammeltrockners.
14 ist eine Detailansicht eines Tankteils.
15 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer dritten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung.

<Beschreibung der Bezugszeichen>

100: Verbundwärmetauscher
110: Erstes Wärmeaustauschteil
120: Zweites Wärmeaustauschteil
130: Drittes Wärmeaustauschteil
141: Erster Sammelbehälter
142: Zweiter Sammelbehälter
FC: Vorderer Kern
BC: Hinterer Kern
DT: Dummy-Rohr
150: Sammeltrockner
151: Sammeleinlasspfad
152: Sammelauslasspfad
160: Umlenkplatte
165: Umlenkplatte für den Fließweg
210: Kondensator
215: Kältemitteltankteil
211: Kältemitteleinlassspfad
212: Kältemittelauslasspfad
220: Radiator
225: Kühlmitteltankteil
221: Kühlmitteleinlasspfad
222: Kühlmittelauslasspfad
C: Kältemittelkondensationsbereich
S: Kältemittelunterkühlungsbereich
W: Kühlmittelbereich

[Ausführungsformen der Erfindung]
Nachfolgend wird ein Verbundwärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
[1] Erste Ausführungsform: Allgemeine Konfiguration
2 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung. Zunächst wird eine Gesamtkonfiguration eines Verbundwärmetauschers 100 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Im Hinblick auf die Komponentenkonfigurationen umfasst der Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Rohren, die in zwei vorderen und hinteren Reihen angeordnet sind (die Rohre und die Rohrreihen sind in 2 zur Vereinfachung der Zeichnungen weggelassen), sowie einen ersten und einen zweiten Sammelbehälter 141 und 142, die mit zwei gegenüberliegenden Enden der gesamten Rohrreihen verbunden sind. Genauer gesagt sind der erste und der zweite Sammelbehälter 141 und 142 mit den beiden gegenüberliegenden Enden der Rohrreihen verbunden und weisen jeweils eine Trennwand auf, die einen Fluidströmungsraum in einen vorderen Raum und einen hinteren Raum unterteilt. Gleichzeitig sind die Rohrreihen als zwei vordere und hintere Reihen konfiguriert. Wie in 2 dargestellt, definiert die vordere Rohrreihe einen vorderen Kern FC und steht mit den vorderen Räumen des ersten und zweiten Sammelbehälters 141 und 142 in Verbindung. Wie in 2 dargestellt, definiert die hintere Rohrreihe außerdem einen hinteren Kern BC und steht mit den hinteren Räumen des ersten und zweiten Sammelbehälters 141 und 142 in Verbindung. 2 ist eine schematische Ansicht. Obwohl zur Vereinfachung der Zeichnungen nicht dargestellt, kann der Verbundwärmetauscher 100 eine integrierte Rippe enthalten. Die integrierte Rippe ist zwischen den Rohren angeordnet und erstreckt sich bis zum vorderen Kern FC und dem hinteren Kern BC. Die integrierte Rippe dient zusammen mit dem ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 der Integration des vorderen Kerns FC und des hinteren Kerns BC.
In diesem Fall, wie in der schematischen Ansicht in 2 dargestellt, sind in dem Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung der vordere und der hintere Kern FC und BC in drei Bereiche unterteilt, die ein erstes, ein zweites und ein drittes Wärmeaustauschteil 110, 120 und 130 umfassen. Genauer gesagt definiert ein Teil des vorderen Kerns FC das erste Wärmeaustauschteil 110, in dem ein Kühlmittel fließt, der verbleibende Teil des vorderen Kerns FC definiert das zweite Wärmeaustauschteil 120, in dem ein Kältemittel fließt, und der hintere Kern BC definiert ein drittes Wärmeaustauschteil 130, in dem ein separates Wärmeaustauschmedium fließt. Wie im Folgenden näher beschrieben, fließt in einer zweiten Ausführungsform ein Kältemittel in den hinteren Kern BC und in einer dritten Ausführungsform ein Kühlmittel in den hinteren Kern BC.
In dem Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung strömt das Kühlmittel in dem ersten Wärmeaustauscherteil 110 und das Kältemittel in dem zweiten Wärmeaustauschteil 120. Insbesondere definiert bei der vorliegenden Erfindung das zweite Wärmeaustauschteil 120 einen Kältemittelunterkühlungsbereich, in dem das Kältemittel unterkühlt wird. Wie im Folgenden näher beschrieben, strömt das Kältemittel in der zweiten Ausführungsform in den hinteren Kern BC, und das zweite Wärmeaustauschteil 120 und das dritte Wärmeaustauschteil 130 sind durch einen Sammeltrockner verbunden. Bei der dritten Ausführungsform strömt das Kühlmittel in den hinteren Kern BC, und ein externer Kondensator ist angeschlossen, so dass das Kältemittel im zweiten Wärmeaustauschteil 120 unterkühlt wird.
Da das Kältemittel, wie oben beschrieben, im zweiten Wärmeaustauschteil 120 immer unterkühlt ist, wird im zweiten Wärmeaustauschteil 120 eine relativ niedrige Temperatur erzeugt. Daher kann das zweite Wärmeaustauschteil 120 an einer unteren Seite angeordnet werden. Daher kann, wie in 2 dargestellt, in dem Verbundwärmetauscher 100 das erste Wärmeaustauschteil 110 durch einen Teil einer Oberseite des vorderen Kerns FC und das zweite Wärmeaustauschteil 120 durch einen Teil einer Unterseite des vorderen Kerns FC definiert sein.
3 zeigt eine erste Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung, und 4 und 5 zeigen jeweils vergrößerte und detaillierte Konfigurationen in der Nähe eines geneigten Teils der ersten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung. Zunächst werden einige der Komponenten der ersten Ausführungsform, die in den 3 bis 5 dargestellt sind, in den Zeichnungen weggelassen, um die zweite und dritte Ausführungsform zu erläutern. Dies dient dazu, die Merkmale der jeweiligen Ausführungsformen hervorzuheben. Da die vorliegende Erfindung durch die Zeichnungen nicht eingeschränkt ist, kann die Konfiguration der ersten Ausführungsform, die in Abschnitt [1] beschrieben wird, vollständig auf die zweite und dritte Ausführungsform angewendet werden, die im Folgenden in den Abschnitten [2] und [3] beschrieben werden. Ferner ist in 3 eine Konfiguration dargestellt, bei der ein Sammeltrockner 150 ebenfalls in den Verbundwärmetauscher 100 integriert ist. Der Verbundwärmetauscher 100 muss jedoch nicht notwendigerweise den Sammeltrockner 150 enthalten. Diese Konfiguration wird weiter unten in Abschnitt [3] ausführlicher beschrieben.
Zunächst wird eine Konfiguration von Umlenkplatten 160 beschrieben. Die Umlenkplatten 160 sind im ersten Sammelbehälter 141 und im zweiten Sammelbehälter 142 vorgesehen und dienen zur Isolierung von Räumen. In diesem Fall, wie in den 4 und 5 dargestellt, ist die Umlenkplatte 160 an einer Grenzposition zwischen dem ersten Wärmeaustauschteil 110 und dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 vorgesehen und dient dazu, den Fluidströmungsraum für das Kühlmittel und den Fluidströmungsraum für das Kältemittel zu isolieren.
Es kann nur eine einzige Umlenkplatte 160 vorgesehen werden. Wie in den 5 und 6 dargestellt, kann jedoch eine Mehrzahl von Umlenkplatten 160 vorgesehen werden. Die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 dient dazu, ein Auslaufen des Kühlmittels oder Kältemittels mit größerer Sicherheit zu verhindern. Selbst wenn eine der mehreren Umlenkplatten 160 teilweise undicht ist, können die verbleibenden Umlenkplatten die Räume isolieren. Falls mehrere Umlenkplatten 160 vorgesehen sind, können die mehreren Umlenkplatten 160 in den Erstreckungsrichtungen der ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 voneinander beabstandet sein. Bei der oben genannten Konfiguration bleibt das austretende Wärmetauschmedium, auch wenn es ausläuft, in den zwischen der Mehrzahl von Umlenkplatten 160 definierten Räumen und behindert nicht die Gesamtströme der Wärmetauschmedien.
Die Innenräume des ersten und zweiten Sammelbehälters 141 und 142 sind durch die Leitbleche 160 unterteilt, so dass die ersten und zweiten Wärmeaustauschteile 110 und 120 voneinander getrennt sind. Daher können die Positionen der Leitbleche 160 im Wesentlichen als die Grenzpositionen zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120 angesehen werden. In diesem Fall strömt jedoch, wie oben beschrieben, das Kühlmittel in das erste Wärmeaustauschteil 110, und das Kältemittel strömt nicht nur in das zweite Wärmeaustauschteil 120, sondern wird auch im zweiten Wärmeaustauschteil 120 unterkühlt. Daher gibt es einen erheblichen Unterschied in den Betriebstemperaturbereichen zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120. Daher besteht die Gefahr, dass sich die Wärmespannung auf die Grenzposition zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120 konzentriert und es aufgrund der Konzentration der Wärmespannung zu Schäden kommt. Um dieses Risiko zu beseitigen, kann die Mehrzahl der Umlenkplatten 160 so vorgesehen werden, dass sie voneinander beabstandet sind, und ein Blindrohr DT, das einen geschlossenen Innenraum aufweist, kann zwischen der Mehrzahl der voneinander beabstandeten Umlenkplatten 160 vorgesehen werden. Da das Wärmetauschmedium nicht durch das Blindrohr DT strömt, sind die Bereiche, zwischen denen Temperaturunterschiede bestehen, um einen Bereich voneinander beabstandet, in dem das Blindrohr DT vorhanden ist. Daher kann die thermische Belastung bis zu einem gewissen Grad gestreut und das Risiko einer Beschädigung weiter reduziert werden.
In der Zwischenzeit, wie in den Zeichnungen richtig dargestellt, in der Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung, die ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 sind nicht gleich in der Höhe zueinander als Ganzes, sondern eine hohe Höhe Abschnitt, der eine relativ große Höhe hat, und eine niedrige Höhe Abschnitt, der eine geringe Höhe hat, sind in Übereinstimmung mit dem Bereich gebildet. Insbesondere in der vorliegenden Erfindung ist der hohe Abschnitt in einem Bereich enthalten, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht, und der niedrige Abschnitt ist in einem Bereich enthalten, der dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 entspricht. Das heißt, intuitiv, in den ersten und zweiten Sammelbehältern 141 und 142, die an den vorderen Kern FC angrenzen, hat der Abschnitt, durch den das Kühlmittel fließt, eine größere Höhe als der Abschnitt, durch den das Kältemittel fließt. In Anbetracht der Tatsache, dass das Kältemittel und das Kühlmittel unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben und somit einen unterschiedlichen Strömungswiderstand aufweisen, können der vom Kühlmittel durchflossene Abschnitt und der vom Kältemittel durchflossene Abschnitt je nach Bedarf entsprechend unterschiedliche Abmessungen haben, anstatt die gleiche Abmessung. Insbesondere ist im Allgemeinen der Druck im vom Kältemittel durchströmten Abschnitt etwas höher als der Druck im vom Kühlmittel durchströmten Abschnitt. Daher muss die Druckbeständigkeit bei der Konstruktion des Kühlmittelflussabschnitts stärker berücksichtigt werden. Um den Druckwiderstand zu erhöhen, muss die Querschnittsform eher kreisförmig sein, d.h. der Unterschied zwischen der horizontalen und vertikalen Höhe des Querschnitts muss gering sein. Daher kann der vom Kältemittel durchströmte Abschnitt in einem ursprünglichen Zustand belassen werden, in dem die horizontalen und vertikalen Höhen des Querschnitts einander ähnlich sind, aber der vom Kühlmittel durchströmte Abschnitt ist frei von dieser Einschränkung. In dem Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung ist die Höhe des vom Kühlmittel durchströmten Abschnitts höher als die Höhe des vom Kältemittel durchströmten Abschnitts unter Berücksichtigung der oben genannten Faktoren, des Strömungswiderstands, der Strömungswegkonfigurationen, des Druckwiderstands für jeden Abschnitt und dergleichen.
Wenn die Höhen der Kühlmittel- und Kältemittelströmungsabschnitte unterschiedlich sind, kann sich die Höhe vertikal ändern. Bei einer Form, bei der sich die Höhe schnell ändert, besteht jedoch die Gefahr, dass während des Herstellungsprozesses ein Defekt auftritt und aufgrund der Konzentration von Spannungen auch während des Betriebs Schäden entstehen. In Anbetracht dieser Faktoren kann ein geneigter Abschnitt 145 in dem Bereich gebildet werden, in dem die Höhen der Kühlmittel- und Kältemittelströmungsabschnitte voneinander abweichen. Der geneigte Abschnitt 145 ist zwischen dem Abschnitt mit großer Höhe und dem Abschnitt mit geringer Höhe angeordnet und hat eine Höhe, die sich kontinuierlich und geneigt ändert. Der geneigte Abschnitt 145 ist in allen 3 bis 5 richtig dargestellt.
In diesem Fall können, wie in den 3 bis 5 gezeigt, der hohe Abschnitt und der geneigte Abschnitt 145 in dem Bereich enthalten sein, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht. Der Grund, warum der hohe Abschnitt und der geneigte Abschnitt 145 in dem Bereich liegen, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht, wird im Folgenden näher beschrieben. Wie oben beschrieben, ist die Umlenkplatte 160 an der Grenzposition zwischen dem ersten und zweiten Wärmeaustauschteil 110 und 120 vorgesehen. Wenn die Umlenkplatte 160 in dem geneigten Abschnitt 145 vorgesehen ist, ist die Form des geneigten Abschnitts 145 nicht einheitlich, was das Risiko des Auftretens einer Leckage aufgrund eines Montagefehlers oder dergleichen erhöhen kann. Um dieses Problem zu vermeiden, kann die Umlenkplatte 160 so angeordnet werden, dass es außerhalb des Bereichs des geneigten Abschnitts 145 liegt. Mit anderen Worten, der geneigte Abschnitt 145 kann so geformt sein, dass er in das erste Wärmeaustauschteil 110 oder in das zweite Wärmeaustauschteil 120 integriert ist.
Da das zweite Wärmeaustauschteil 120 zur Unterkühlung des Kältemittels verwendet wird, kann das zweite Wärmeaustauschteil 120 eine relativ kleine Kapazität haben. Im Gegensatz dazu muss das erste Wärmeaustauschteil 110 ein relativ großes Fassungsvermögen haben, weil das erste Wärmeaustauschteil 110 als Radiator arbeitet, wenn das Kühlmittel durch das erste Wärmeaustauschteil 110 fließt. Das heißt, das erste Wärmeaustauschteil 110 hat ein größeres Volumen. Damit der geneigte Abschnitt 145 ein ausreichendes Volumen hat, kann der geneigte Abschnitt 145 so geformt werden, dass er in das erste Wärmeaustauschteil 110 anstelle des zweiten Wärmeaustauschteils 120 integriert wird.
Infolgedessen kann der geneigte Abschnitt 145 so geformt werden, dass er in das erste Wärmeaustauschteil 110 einbezogen wird. In diesem Fall kann die Umlenkplatte 160 so angeordnet sein, dass es natürlich außerhalb des Bereichs des geneigten Abschnitts 145 liegt. In diesem Fall sind der hohe Abschnitt und der geneigte Abschnitt 145 in dem Bereich enthalten, der dem ersten Wärmeaustauschteil 110 entspricht. Streng genommen umfasst das erste Wärmeaustauschteil 110 den hohen Abschnitt, den geneigten Abschnitt 145 und einen Teil des niedrigen Abschnitts in der Nähe des Prallblechs 160, und das zweite Wärmeaustauschteil 120 umfasst nur den niedrigen Abschnitt.
In diesem Fall ist die Umlenkplatte 160 neben dem Abschnitt mit geringer Höhe, d.h. dem zweiten Wärmeaustauschteil 120, angeordnet. Es gibt noch eine weitere Überlegung in Bezug auf die Konfiguration, in der die Umlenkplatte 160 neben dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 angeordnet ist. Wie oben beschrieben, muss der Druckwiderstand zusätzlich berücksichtigt werden, da der Druck im vom Kältemittel durchströmten Abschnitt höher ist als der Druck im kühlmitteldurchströmten Abschnitt. Dies bedeutet auch, dass die Wahrscheinlichkeit einer Leckage des Kältemittels im vom Kältemittel durchströmten Abschnitt höher ist. Darüber hinaus ist die Höhe des Sammelbehälters im vom Kältemittel durchströmten Abschnitt geringer als im Kühlmittelflussbereich, was die Abdichtung erleichtert. In Anbetracht dieser Situation ist es für die Gesamtstabilität der Vorrichtung vorteilhafter, ein Leck des Kältemittels zu blockieren. Daher kann die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 neben dem vom Kältemittel durchströmten Abschnitt, d. h. dem zweiten Wärmeaustauschteil 120, vorgesehen werden.
Da die Höhen des ersten und des zweiten Sammelbehälters 141 und 142 wie oben beschrieben nicht einheitlich sind, werden der erste und der zweite Sammelbehälter 141 und 142 nicht integral durch Extrusion hergestellt, sondern können jeweils einen direkt mit der Rohrreihe verbundenen Sammelbehälter und einen mit dem Sammelbehälter gekoppelten Behälter umfassen, der so konfiguriert ist, dass er den Fluidströmungsraum definiert. Mit der oben erwähnten Struktur ist es möglich, die Form des Sammelbehälters mit der Höhe, die je nach Position variiert, einfacher herzustellen.
[2] Zweite Ausführungsform: Integration von Kondensator und Sammeltrockner
Wie in Abschnitt [1] beschrieben, umfasst der Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung den vorderen Kern FC und den hinteren Kern BC, und der vordere Kern FC umfasst das erste Wärmeaustauschteil 110, in dem das Kühlmittel fließt, und das zweite Wärmeaustauschteil 120, in dem das Kältemittel fließt und unterkühlt wird. In der Zwischenzeit kann ein gewünschtes Wärmetauschmedium in das dritte Wärmeaustauschteil 130 fließen, je nach den Bedürfnissen des Benutzers. In der zweiten Ausführungsform fließt das Kältemittel in das dritte Wärmeaustauschteil 130, und das dritte Wärmeaustauschteil 130 definiert einen Kältemittelkondensationsbereich C, in dem das Kältemittel kondensiert wird.
6 ist eine schematische Konfigurationsansicht der zweiten Ausführungsform des Verbundwärmetauschers der vorliegenden Erfindung. In der zweiten Ausführungsform sind der Kältemittelunterkühlungsbereich S, der durch das zweite Wärmeaustauschteil 120 gebildet wird, und der Kältemittelkondensationsbereich C, der durch das dritte Wärmeaustauschteil gebildet wird, als ein Kondensator 210 definiert. Das erste Wärmeaustauschteil 110 definiert einen Kühlmittelbereich W, in dem das Kühlmittel gekühlt wird, und der Kühlmittelbereich W ist als Radiator 220 definiert. Zum besseren Verständnis ist in 6 nur der Unterschied zwischen dem Kondensator 210 und dem Radiator 220 dargestellt.
Wenn der Verbundwärmetauscher 100 als Wärmetauscher konfiguriert ist, der wie oben beschrieben mit dem Kondensator 210 und dem Radiator 220 integriert ist, kann der Verbundwärmetauscher 100 den Sammeltrockner 150 umfassen, der mit dem ersten Sammelbehälter 110 verbunden ist. In 7 ist der Verbundwärmetauscher 100 mit dem Sammeltrockner 150 dargestellt. Der Sammeltrockner 150 steht mit dem hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 über einen Sammeleinlasspfad 151 und mit dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 über einen Sammelauslasspfad 152 in Verbindung. Das heißt, in dem Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung sind der Kondensator 210, der Radiator 220 und der Sammeltrockner 150 integriert.
In diesem Fall können der Kondensator 210 und der Radiator 220 auch im Fall des Kondensators und des Radiators integriert werden, während die Strömungsräume des zweireihigen Wärmetauschers angemessen getrennt werden, wodurch die Produktivität verbessert wird, indem die Komponente und der Prozess, die zur Herstellung und Montage eines Kondensators und eines Radiators im Stand der Technik erforderlich sind, in dem der Kondensator und der Radiator als separate Komponenten konfiguriert sind, im Wesentlichen ausgeschlossen werden. Darüber hinaus kann das einzelne integrierte Bauteil das Volumen leichter reduzieren und die Raumnutzung eines Maschinenraums im Vergleich zu einer Baugruppe mit zwei separaten Bauteilen weiter verbessern.
In der zweiten Ausführungsform sind nicht nur der Kondensator 210 und der Radiator 220 integriert, sondern auch der Sammeltrockner 150 ist integriert. Das heißt, wie in 7 dargestellt, ist der Sammeltrockner 150 neben dem ersten Sammelbehälter 141 angeordnet und kommuniziert mit dem ersten Sammelbehälter 141 durch den Empfängereinlasspfad 151 und den Empfängerauslasspfad 152, so dass der Sammeltrockner 150 weiter mit dem Kondensator 210 und dem Radiator 220 integriert ist. Dadurch wird die Anzahl der Komponenten und Prozesse reduziert, die Produktivität erhöht, das Volumen der Vorrichtung verringert und die räumliche Nutzung des Maschinenraums verbessert.
Ferner ist bei der vorliegenden Erfindung, wie in 7 richtig dargestellt, eine Länge des Strömungswegs, der den Sammeltrockner 150 und den ersten Sammelbehälter 141 verbindet, sehr kurz. Daher löst die Konfiguration der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen das Problem im Stand der Technik, in der das Rohr, das den Kondensator und den Sammler Trockner verbindet, ist übermäßig lang, und die Höhe der Druckabfall des Kältemittels erhöht, die schließlich die Kühleffizienz verschlechtert.
Darüber hinaus ist der Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung effektiver, wenn der Verbundwärmetauscher 100 in einem Elektrofahrzeug eingesetzt wird. Dies liegt daran, dass die Menge der Wärmeerzeugung in der Antriebsvorrichtung relativ klein ist (kleiner als die im Fahrzeug mit Verbrennungsmotor) und der Betriebstemperaturbereich des Kältemittels im Kondensator und der Betriebstemperaturbereich des Kühlmittels im Radiator relativ ähnlich sind. Ist die Abweichung des Temperaturgradienten in einem einzelnen Gerät zu groß, besteht die Sorge, dass sich die Leistung des Geräts etwas verschlechtert. Da die Abweichung des Temperaturgradienten im Falle des Elektrofahrzeugs jedoch richtig eingestellt ist, können diese Bedenken deutlich verringert werden.
Nachfolgend werden der Aufbau des Verbundwärmetauschers 100 der vorliegenden Erfindung und die Strömung der Fluide anhand der perspektivischen Vorderansicht in 8, der perspektivischen Rückansicht in 9 und der Draufsicht in 10 näher beschrieben.
Die zeigen, wie das Kältemittel und das Kühlmittel getrennt in den Bereich des vorderen Kerns FC und in den Bereich des hinteren Kerns BC fließen. Zunächst fließt das Kältemittel gemäß 9 durch den gesamten hinteren Kern BC und definiert den Kältemittelkondensationsbereich C. Mit Bezug auf 8 fließt das Kältemittel durch einen Teil der Unterseite des vorderen Kerns FC und definiert den Kältemittelunterkühlungsbereich S. Wie oben beschrieben, bilden der Kältemittelkondensationsbereich C und der Kältemittelunterkühlungsbereich S den Kondensator 210. Wie in 8 gezeigt, fließt das Kühlmittel durch den verbleibenden Teil der Oberseite des vorderen Kerns FC und definiert den Kühlmittelbereich W. Der Kühlmittelbereich W definiert den Radiator 220. Anhand der Draufsicht auf den in 10 dargestellten Verbundwärmetauscher 100 lässt sich die vordere und hintere Anordnung der jeweiligen Komponenten intuitiv besser verstehen.
Wie oben beschrieben, fließen sowohl das Kältemittel als auch das Kühlmittel durch den ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142. Der Teil des ersten und zweiten Sammelbehälters 141 und 142, in dem das Kältemittel fließt, wird auch als Kältemitteltankteil 215 bezeichnet, und der Teil, in dem das Kühlmittel fließt, wird auch als Kühlmitteltankteil 225 bezeichnet. Das heißt, sowohl der erste als auch der zweite Sammelbehälter 141 und 142 sind unterteilt in den Kältemitteltankteil 215 mit dem Bereich, der dem Kältemittelkondensationsbereich C und dem Kältemittelunterkühlungsbereich S entspricht, und den Kühlmitteltankteil 225 mit dem Bereich, der dem Kühlmittelbereich W entspricht. Sowohl der Kältemitteltankteil 215 als auch der Kühlmitteltankteil 225 befinden sich im ersten Sammelbehälter 141, und sowohl der Kältemitteltankteil 215 als auch der Kühlmitteltankteil 225 befinden sich auch im zweiten Sammelbehälter 142.
Der Aufbau und der Betrieb des Kondensators 210 werden im Folgenden anhand des Kühlmittelflusses unter Bezugnahme auf die genauer beschrieben. Zunächst wird das Kältemittel in einen Kältemitteleinlasspfad 211 eingeleitet, der mit dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in Verbindung steht. Anschließend wird das Kältemittel aus dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in den hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 geleitet, während es den Kältemittelkondensationsbereich C im hinteren Kern BC passiert. Als nächstes wird das Kältemittel vom hinteren Raum des ersten Sammelbehälters 141 zum vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 über den Sammeleinlasspfad 151 und den Sammlerauslasspfad 152 befördert, während es den Sammeltrockner 150 durchläuft. Anschließend wird das Kältemittel aus dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 in den vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 gefördert, wobei es den Kältemittelunterkühlungsbereich C im vorderen Kern FC passiert. Schließlich wird das Kühlmittel zu einem Kältemittelauslasspfad 212 geleitet, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in Verbindung steht. Das heißt, das Kühlmittel durchläuft nacheinander den Kältemittelkondensationsbereich C (an der Rückseite), den Sammeltrockner 150 und den Kältemittelunterkühlungsbereich S (an der Vorderseite).
Wenn das gasförmige Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck durch den Kältemittelkondensationsbereich C fließt, wird das Kältemittel durch Wärmeaustausch mit der Außenluft in einen flüssigen Zustand kondensiert. Da in diesem Fall die Gesamtmenge des Kältemittels nicht kondensiert werden kann, befindet sich das aus dem Kältemittelkondensationsbereich C austretende Kältemittel in einem Zustand, in dem das gasförmige Kühlmittel und das flüssige Kältemittel vermischt sind. Wenn das Kältemittel in diesem Zustand den Sammeltrockner 150 durchläuft, werden die im flüssigen Kältemittel enthaltenen Blasen herausgefiltert, so dass das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel getrennt werden. Das flüssige Kältemittel wird in den Kältemittelunterkühlungsbereich S eingeleitet und unterkühlt.
In diesem Fall werden die Konfiguration und der Betrieb des Sammeltrockners 150 im Folgenden genauer beschrieben. 11 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Teils des Sammeltrockners, 12 ist eine Seitenansicht eines Teils des Sammeltrockners, und 13 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Teils des Sammeltrockners. Wie in den 11 und 12 explizit dargestellt, wird das Kältemittel in den Sammeltrockner 150 entlang des Sammeleinlasspfads 151 aus dem vorderen Raum des ersten Sammlertanks 141 eingeleitet, und das Kältemittel wird in den hinteren Raum des ersten Sammlertanks 141 entlang des Sammelauslasspfads 152 aus dem Sammeltrockner 150 abgeleitet. Die Form des Sammelauslasspfads 152 wird im Folgenden näher beschrieben. Wie in 11 richtig dargestellt, ist eine Seite des Sammelauslasspfads 152 mit einer Vorderseite des Sammeltrockners 150 verbunden, erstreckt sich nach vorne und ist dann vertikal gebogen, und die andere Seite des Sammelauslasspfads 152 ist mit dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 verbunden. In diesem Fall, wie in den Zeichnungen ausdrücklich dargestellt, sind der Sammeleinlasspfad 151 und der Sammelauslasspfads 152 sehr kurz, wodurch ein Anstieg des Druckabfalls des Kältemittels maximal unterdrückt wird.
Wie in 12 dargestellt, kann der Sammeltrockner 150 ein Filtermodul 155 mit einem Filter und einem Trocknungsmittel aufweisen, und das Filtermodul 155 ist abnehmbar ausgeführt. Wie oben beschrieben, muss das Filtermodul 155 nur ausgetauscht werden, obwohl die Filterleistung etwas nachlässt, wenn der Sammeltrockner 150 über einen langen Zeitraum in dem Zustand betrieben wird, in dem der Sammeltrockner 150 in den Verbundwärmetauscher 100 integriert ist. Daher ist es möglich, Ressourcen wie Zeit, Anziehungskräfte, Kosten und dergleichen, die für eine Reparatur erforderlich sind, erheblich einzusparen.
Ein Beispiel für das Filtermodul 155, das am Sammeltrockner 150 montiert ist, ist in der rückwärtigen perspektivischen Querschnittsansicht in 13 dargestellt. Da das Filtermodul 155 den zum Herausfiltern von Blasen konfigurierten Filter und das zum Entfernen von Feuchtigkeit konfigurierte Trocknungsmittel enthält, ist es natürlich vorzuziehen, dass das vom Kältemittelkondensationsbereich C gelieferte Kühlmittel das Filtermodul 155 in großer Menge durchläuft und dann dem Kältemittelunterkühlungsbereich S zugeführt wird. Daher sind, wie in 13 dargestellt, Kühlmitteleinlass- und -auslassrouten am Sammeltrockner 150, d. h. der Sammeleinlasspfad 151 und der Sammelauslasspfad 152 in der zweiten Ausführungsform, in einem Flächenbereich ausgebildet, in dem das Filtermodul 155 vorgesehen ist.
Der Aufbau und die Funktionsweise des Radiators 220 werden im Folgenden anhand des Kühlmittelflusses unter Bezugnahme auf 8 genauer beschrieben. Zunächst wird das Kühlmittel in einen Kühlmitteleinlasspfad 212 eingeleitet, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in Verbindung steht. Anschließend wird das Kühlmittel aus dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in den vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 geleitet, wobei es einen Teil des Kühlmittelbereichs W im vorderen Kern FC durchquert. Anschließend wird das Kühlmittel aus dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters 141 in den vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 geleitet, während es den verbleibenden Teil des Kühlmittelbereichs W im vorderen Kern FC durchquert. Schließlich wird das Kühlmittel in einen Kühlmittelauslasspfad 222 abgeleitet, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters 142 in Verbindung steht. Das heißt, das Kühlmittel fließt unter Bildung einer U-förmigen Strömung in dem Kühlmittelbereich W.
Damit das Kühlmittel den U-Strom bildet, kann eine Strömungspfad-Umlenkplatte 165 an einem mittleren Teil des zweiten Sammelbehälters 142 vorgesehen werden. 14 ist eine Detailansicht des Tankteils, und die linke Ansicht ist eine vergrößerte Ansicht des zweiten Sammelbehälters 142 in der hinteren perspektivischen Ansicht in 9. Die rechte obere Ansicht ist eine vergrößerte Ansicht des Teils, der durch die gestrichelte viereckige Linie in der linken Ansicht gekennzeichnet ist, und zeigt das Innere des zweiten Sammelbehälters 142 durch Entfernen eines Teils des zweiten Sammelbehälters 142. Wie in der linken oberen Ansicht in 14 explizit dargestellt, ist die Strömungspfad-Umlenkplatte 165 im mittleren Bereich des zweiten Sammelbehälters 142 vorgesehen, so dass der in 8 dargestellte U-Strom des Kühlmittels gleichmäßig ausgebildet werden kann. Die rechte untere Ansicht in 14 ist eine Querschnittsansicht des zweiten Sammelbehälters 142 an einer Position auf dem Strömungspfad-Umlenkplatte 165.
Wie oben in Abschnitt [1], d. h. in der ersten Ausführungsform, beschrieben, ist die Umlenkplatte 160 vorgesehen, um die Räume für den Kühlmittel-/Kältemittelstrom zu isolieren (d. h. den ersten und das zweite Wärmeaustauschteil zu trennen). Im Wesentlichen erfüllen die Umlenkplatten dieselbe Grundfunktion der Raumunterteilung im Sammelbehälter, aber die detaillierten Funktionen können variieren, je nachdem, ob die Umlenkplatten den Wärmeaustauschteil durch Unterteilung des Raums unterteilt oder ob die Umlenkplatte den U-Strom durch Unterteilung des Raums bildet. Daher wird zur Unterscheidung von der Umlenkplatte, das mit der Bezugsnummer 160 bezeichnet wird und dazu dient, [das Wärmeaustauschteil] im Abschnitt [1], d.h. der ersten Ausführungsform, zu unterteilen, die Umlenkplatte zum [Bilden der U-Strömung] als „Strömungspfad- Umlenkplatte“ (im Sinne von „Umlenkplatte zum Bilden des Strömungspfads") bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 165 bezeichnet.
Genauer gesagt, wie oben beschrieben, kommunizieren die ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 mit dem gesamten Kühlmittelbereich W, in dem das Kühlmittel fließt, und dem Kältemittelkondensationsbereich C und dem Kältemittelunterkühlungsbereich S, in dem das Kühlmittel fließt, und somit haben die ersten und zweiten Sammelbehälter 141 und 142 jeweils den Kältemitteltankteil 215 und den Kühlmitteltankteil 225. In diesem Fall ist es offensichtlich, dass die Kühlmittel/Kältemittel-Strömungsräume an der Grenzposition zwischen dem Kühlmittelbereich W und dem Kältemittelunterkühlungsbereich S isoliert werden müssen, um den Kältemitteltankteil 215 und den Kühlmitteltankteil 225 zu unterscheiden. Die Anordnungsposition der Umlenkplatte 160 und die Anzahl der Umlenkplatten 160, die in Abschnitt [1], d. h. in der ersten Ausführungsform, beschrieben wurden, beziehen sich auf die Isolierung der Kühlmittel-/Kühlmittelströmungsräume. Da dieser Teil der Ausgestaltung in Abschnitt [1], d. h. der ersten Ausführungsform, in unveränderter Weise folgt, wird auf eine weitere Ausführung verzichtet.
Ferner ist in den Zeichnungen der zweiten Ausführungsform, d. h. in den 6 bis 14, ein Höhenänderungsabschnitt zwischen dem Kältemitteltankteil 215 und dem Kühlmitteltankteil 225 als vertikal ausgebildet dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Die in der ersten Ausführungsform beschriebene Konfiguration des geneigten Abschnitts 145 kann auch auf die zweite Ausführungsform in unveränderter Weise angewendet werden. Ferner können andere verschiedene Konfigurationen in der ersten Ausführungsform, d.h. die Konfiguration, in der die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 angeordnet ist, die Konfiguration, in der der geneigte Abschnitt 145 angrenzend an das erste Wärmeaustauschteil 110 (d.h. den Kühlmitteltankteil 225, der als Begriff in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist) ausgebildet ist, die Konfiguration, in der die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 angrenzend an das zweite Wärmeaustauschteil 120 (d.h. den Kältemitteltankteil 215, der als Begriff in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist) ausgebildet ist, die Konfiguration, in der die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 angrenzend an das zweite Wärmeaustauschteil 120 (d.h. den Kältemitteltankteil 215, der als Begriff in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist) ausgebildet ist, (d.h. der Kältemitteltankteil 215, der als Begriff in der zweiten Ausführungsform beschrieben wird) in entgegengesetzter Weise ausgebildet ist, und die Konfiguration, in der das Blindrohr DT in der Nähe der Position auf der Umlenkplatte 160 vorgesehen ist, kann natürlich auf die zweite Ausführungsform in einer intakten Weise angewendet werden.
[3] Dritte Ausführungsform: Integration von Kaltluft-, Hochtemperatur- und Niedertemperaturkühlern
Wie in Abschnitt [1] beschrieben, umfasst der Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung den vorderen Kern FC und den hinteren Kern BC, und der vordere Kern FC umfasst das erste Wärmeaustauschteil 110, in dem das Kältemittel fließt, und das zweite Wärmeaustauschteil 120, in dem das Kühlmittel fließt und unterkühlt wird. In der Zwischenzeit kann ein gewünschtes Wärmetauschmedium in das dritte Wärmeaustauschteil 130 fließen, je nach den Bedürfnissen des Benutzers. In der dritten Ausführungsform fließt das Kühlmittel im dritten Wärmeaustauschteil 130, und der Temperaturbereich des im ersten Wärmeaustauschteil 110 fließenden Kühlmittels und der Temperaturbereich des im dritten Wärmeaustauschteil 130 fließenden Kühlmittels sind voneinander verschieden.
Zum Beispiel, wie oben beschrieben, für den Fall, dass die Antriebsvorrichtung ist ein Hybrid-Antriebsvorrichtung, die sowohl die Verbrennungskraftmaschine und den Elektromotor verwendet, sowohl die Verbrennungskraftmaschine und der Elektromotor werden durch Kühlmittel gekühlt, aber das Kühlmittel für die Verbrennungskraftmaschine hat eine viel höhere Temperatur als das Kühlmittel für den Elektromotor. Das heißt, dass in diesem Fall ein Hochtemperatur-Kühlmittel und ein Niedertemperatur-Kühlmittel vorhanden sind, und daher werden ein Hochtemperatur-Radiator und ein Niedertemperatur-Radiator manchmal als separate Vorrichtungen bereitgestellt. Bei der dritten Ausführungsform können der Hochtemperaturkühler und der Niedertemperaturkühler integriert sein.
Genauer gesagt, in der dritten Ausführungsform ist der Temperaturbereich des im dritten Wärmeaustauschteil 130 fließenden Kühlmittels höher als der Temperaturbereich des im ersten Wärmeaustauschteil 110 fließenden Kühlmittels. Das heißt, das erste Wärmeaustauschteil 110 arbeitet als Niedertemperaturkühler und das dritte Wärmeaustauschteil 130 arbeitet als Hochtemperaturkühler. Der Hochtemperatur-Heizkörper und der Niedertemperatur-Heizkörper sind wie oben beschrieben integriert, wodurch es möglich ist, den oben erwähnten Effekt der Verringerung der Anzahl von Komponenten und Montageprozessen aufgrund der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Integration zu erzielen.
Damit das zweite Wärmeaustauschteil 120 als Kältemittelunterkühlungsbereich fungieren kann, wird in diesem Fall ein externer Kondensator mit dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 des Verbundwärmetauschers 100 verbunden, so dass das im externen Kondensator kondensierte Kältemittel in das zweite Wärmeaustauschteil 120 eingeleitet werden kann und das Kältemittel unterkühlt wird. In diesem Fall kann der externe Kondensator ein wassergekühlter Kondensator sein und eine Art von Wärmetauscher sein, der nicht in den Verbundwärmetauscher 100 der vorliegenden Erfindung integriert werden kann, der im Wesentlichen ein luftgekühlter Kondensator ist. Für den Fall, dass der externe Kondensator mit dem zweiten Wärmeaustauschteil 120 verbunden ist, wie oben beschrieben, kann der externe Kondensator mit einem externen Sammeltrockner integriert werden (das ist ein Sammeltrockner, der separat von dem in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Sammeltrockner 150 vorgesehen ist.
Wie bei der zweiten Ausführungsform sind die Konfigurationen der ersten Ausführungsform, d. h., die Konfiguration, in der die Höhen der Kühlmittel-/ KältemittelStrömungsabschnitte in den ersten und zweiten Sammelbehältern 141 und 142 voneinander verschieden sind, die Konfiguration des geneigten Abschnitts 145, die Konfiguration, in der die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 angeordnet ist, die Konfiguration, in der der geneigte Abschnitt 145 benachbart zu dem ersten Wärmeaustauschteil 110 ausgebildet ist, die Konfiguration, in der die Mehrzahl von Umlenkplatten 160 angrenzend an das zweite Wärmeaustauschteil 120 in entgegengesetzter Weise ausgebildet ist, und die Konfiguration, in der das Blindrohr DT in der Nähe der Position auf der Umlenkplatte 160 vorgesehen ist, können natürlich auf die dritte Ausführungsform in einer intakten Weise angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, und der Anwendungsbereich ist vielfältig. Natürlich, verschiedene Modifikationen und Implementierungen von jeder Person, die in der Kunst, die die vorliegende Erfindung betrifft, ohne Abweichung von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung in den Ansprüchen beansprucht gemacht.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Mit dem erfindungsgemäßen Verbundwärmetauscher für ein Elektrofahrzeug können durch die Integration Effekte wie die Verringerung der Anzahl der Komponenten und der Anzahl der Prozesse, die Verbesserung der Strömungseigenschaften des Kältemittels und die Verbesserung der Kühleffizienz erzielt werden, und darüber hinaus kann das Problem der Konzentration von Wärmespannungen, das durch die Integration des Wärmetauschers verursacht wird, durch die Verbesserung der Form der Flächenbegrenzung gelöst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 2121816 [0006, 0008]

Claims

Verbundwärmetauscher, umfassend: eine Mehrzahl von Rohren, die in zwei vorderen und hinteren Reihen angeordnet sind; einen ersten und einen zweiten Sammelbehälter, die mit zwei gegenüberliegenden Enden der gesamten Rohrreihen verbunden sind und jeweils eine Trennwand aufweisen, die einen Fluidströmungsraum in einen vorderen und einen hinteren Raum unterteilt; einen vorderen Kern, der durch eine vordere Rohrreihe definiert und so konfiguriert ist, dass er mit den vorderen Räumen des ersten und zweiten Sammelbehälters in Verbindung steht; und einen hinteren Kern, der durch eine hintere Rohrreihe definiert und so konfiguriert ist, dass er mit den hinteren Räumen des ersten und zweiten Sammelbehälters in Verbindung steht, wobei ein Teil des vorderen Kerns ein erstes Wärmeaustauschteil definiert, in dem ein Kühlmittel fließt, wobei der verbleibende Teil des vorderen Kerns ein zweites Wärmeaustauschteil definiert, in dem ein Kältemittel fließt, und wobei der hintere Kern ein drittes Wärmeaustauschteil definiert, in dem ein separates Wärmeaustauschmedium fließt.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem das zweite Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers einen Kältemittelunterkühlungsbereich definiert, in dem das Kältemittel unterkühlt wird.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem das erste Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers durch einen Teil einer Oberseite des vorderen Kerns definiert ist und das zweite Wärmeaustauschteil durch einen Teil einer Unterseite des vorderen Kerns definiert ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem im ersten und zweiten Sammelbehälter des Verbundwärmetauschers Umlenkplatten vorgesehen sind, so dass Fluidströmungsräume für das Kühlmittel und das Kältemittel an einer Grenzposition zwischen dem ersten und zweiten Wärmeaustauschteil isoliert sind.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 4, bei dem die Umlenkplatte als eine Mehrzahl von Umlenkplatten an der Grenzposition zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers vorgesehen ist, und wobei die Mehrzahl von Umlenkplatten in Erstreckungsrichtungen des ersten und zweiten Sammelbehälters voneinander beabstandet ist und ein Blindrohr mit einem geschlossenen Innenraum zwischen der Mehrzahl von voneinander beabstandeten Umlenkplatten vorgesehen ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 4, bei dem der erste und der zweite Sammelbehälter jeweils einen Abschnitt mit großer Höhe, der eine relativ große Höhe aufweist, und einen Abschnitt mit geringer Höhe, der eine relativ geringe Höhe in Übereinstimmung mit einem Bereich aufweist, aufweisen, und wobei der Abschnitt mit großer Höhe in einem Bereich enthalten ist, der dem ersten Wärmeaustauschteil entspricht, und der Abschnitt mit geringer Höhe in einem Bereich enthalten ist, der dem zweiten Wärmeaustauschteil entspricht.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 6, bei dem der erste und der zweite Sammelbehälter jeweils einen geneigten Abschnitt aufweisen, der zwischen dem Abschnitt mit großer Höhe und dem Abschnitt mit geringer Höhe ausgebildet ist und eine Höhe aufweist, die sich kontinuierlich und geneigt ändert, und der Abschnitt mit großer Höhe und der geneigte Abschnitt in einem Bereich enthalten sind, der dem ersten Wärmeaustauschteil entspricht.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem das Kältemittel in dem dritten Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers strömt und das dritte Wärmeaustauschteil einen Kältemittelkondensationsbereich definiert, in dem das Kältemittel kondensiert wird.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 8, bei dem der Verbundwärmetauscher einen Sammeltrockner umfasst, der einen Sammeleinlasspfad umfasst, der so konfiguriert ist, dass er mit dem hinteren Raum des ersten Sammelbehälters kommuniziert, und einen Sammelauslasspfad, der so konfiguriert ist, dass er mit dem vorderen Raum des ersten Sammelbehälters kommuniziert, wobei der durch das zweite Wärmeaustauschteil definierte Kältemittelunterkühlungsbereich und der durch das dritte Wärmeaustauschteil definierte Kältemittelkondensationsbereich als Kondensator definiert sind, wobei das erste Wärmeaustauschteil einen Kühlmittelbereich definiert, in dem das Kühlmittel gekühlt wird, und der Kühlmittelbereich als Radiator definiert ist, und wobei der Kondensator, der Radiator und der Sammeltrockner integriert sind.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 9, bei dem der Verbundwärmetauscher so ausgebildet ist, dass das Kältemittel in einen Kältemitteleinlasspfad eingeleitet wird, der mit dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters kommuniziert, und aus dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters in den hinteren Raum des ersten Sammelbehälters abgegeben wird, während es den Kältemittelkondensationsbereich im hinteren Kern passiert, das Kältemittel vom hinteren Raum des ersten Sammelbehälters zum vorderen Raum des ersten Sammelbehälters über den Sammeleinlasspfad und den Sammelauslasspfad gefördert wird, während es den Sammeltrockner passiert, das Kältemittel vom vorderen Raum des ersten Sammelbehälters zum vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters gefördert wird, während es den Kältemittelunterkühlungsbereich im vorderen Kern passiert, und das Kältemittel zu einem Kältemittelauslasspfad abgegeben wird, der mit dem hinteren Raum des zweiten Sammelbehälters kommuniziert.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 9, bei dem der Verbundwärmetauscher so ausgebildet ist, dass das Kühlmittel in einen Kühlmitteleinlasspfad eingeleitet wird, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters kommuniziert, das Kühlmittel vom vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters zum vorderen Raum des ersten Sammelbehälters gefördert wird, während es einen Teil des Kühlmittelbereichs im vorderen Kern passiert, das Kühlmittel vom vorderen Raum des ersten Sammelbehälters zum vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters gefördert wird, während es den verbleibenden Teil des Kühlmittelbereichs im vorderen Kern passiert, und das Kühlmittel zu einem Kühlmittelauslasspfad abgeleitet wird, der mit dem vorderen Raum des zweiten Sammelbehälters in Verbindung steht.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 9, bei dem eine Seite des Sammelauslasspfades mit einer Vorderseite des Sammeltrockners verbunden ist, sich nach vorne erstreckt und dann vertikal gebogen ist, und die andere Seite des Sammelauslasspfades mit dem vorderen Raum des ersten Sammlertanks verbunden ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem das Kühlmittel im dritten Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers fließt und ein Temperaturbereich des im ersten Wärmeaustauschteil fließenden Kühlmittels und ein Temperaturbereich des im dritten Wärmeaustauschteil fließenden Kühlmittels voneinander verschieden sind.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 13, bei dem ein Temperaturbereich des im dritten Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers strömenden Kühlmittels höher ist als ein Temperaturbereich des im ersten Wärmeaustauschteil strömenden Kühlmittels.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 13, bei dem ein externer Kondensator mit dem zweiten Wärmeaustauschteil des Verbundwärmetauschers verbunden ist, das im externen Kondensator kondensierte Kältemittel in den zweiten Wärmeaustauschteil eingeleitet wird und das Kältemittel unterkühlt wird.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 15, bei dem der externe Kondensator ein wassergekühlter Kondensator ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 15, bei dem der externe Kondensator in einen externen Sammeltrockner integriert ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem der Sammeltrockner ein Filtermodul mit einem Filter und einem Trocknungsmittel aufweist und das Filtermodul abnehmbar vorgesehen ist.
Wärmeaustauschteil nach Anspruch 18, bei dem im Sammeltrockner Kältemitteleinlass- und -auslasswege am Sammeltrockner in einem Bereich vorgesehen sind, in dem das Filtermodul vorgesehen ist.
Verbundwärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem der Verbundwärmetauscher eine integrierte Rippe umfasst, die zwischen den Rohren angeordnet ist und sich bis zum vorderen Kern und zum hinteren Kern erstreckt.