DE60012256T2

DE60012256T2 - Kondensator mit einem Mittel zur Entspannung

Info

Publication number: DE60012256T2
Application number: DE60012256T
Authority: DE
Inventors: Hirohiko Oyamashi Watanabe; Ryoichi Oyamashi Hoshino; Yasuhiro Tochigishi Takahashi
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2020-04-08
Also published as: KR20000071605A; EP1043552B1; US6370909B2; DE60012256D1; AU2760900A; ES2226634T3; EP1043552A1; US20010035025A1; KR100645290B1; AU775475B2; ATE271680T1; US6250103B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Kondensator und insbesondere einen Kondensator der vorzugsweise für ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem verwendet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem ist üblicherweise ein Dampfdrucksystem mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer.
Ein Kältemittelzustand in einem derartigen Kühlkreislauf ist in 22 dargestellt, welche ein Mollier-Diagramm zeigt, bei dem die vertikale Achse einen Druck repräsentiert und die horizontale Achse eine Enthalpie repräsentiert. In dem Diagramm ist das Kältemittel in einer flüssigen Phase im Bereich links von der Flüssig-Phasenlinie, in einer Mischphase mit Gas und Flüssigkeit in einem Bereich zwischen der Flüssig-Phasenlinie und der Dampf-Phasenlinie und in einer Dampfphase in dem Bereich rechts von der Dampf-Phasenlinie.
Wie durch die Volllinie in 22 dargestellt, wechselt das Kältemittel durch den Kompressor komprimiert seinen Status von Punkt A nach Punkt B, resultierend in einem Hoch-Temperatur und Hoch-Druck gasförmigen Kältemittel. Dann wechselt das gasförmige Kältemittel durch den Kondensator gekühlt seinen Status von Punkt B nach Punkt C, wobei sich ein verflüssigtes Kältemittel ergibt. Als nächstes wird das verflüssigte Kältemittel durch das Expansionsventil dekomprimiert und expandiert, um seinen Status von Punkt C nach Punkt D zu ändern, wobei sich ein Niedrig-Druck und Niedrig-Temperatur Kältemittel in einem Nebel oder einem gasförmigen Zustand ergibt. Weiter wird das Kältemittel durch Wärmetauschen mit der Umgebungsluft in dem Verdampfer verdampft, um seinen Status von Punkt D nach Punkt A zu ändern, wobei sich ein gasförmiges Kältemittel ergibt. Die Enthalpiedifferenz zwischen dem Punkt D und dem Punkt A korrespondiert zu der Wärmemenge zum Kühlen der Umgebungsluft. Je größer die Enthalpiedifferenz ist, desto größer ist die Kühlungsfähigkeit.
Konventionell ist in einem derartigen Kühlkreislauf ein Multi-Fluss-Typ-Wärmetauscher als Kondensator zum Wechseln des Kältemittelsstatus von Punkt B nach Punkt C gut bekannt. Wie in 23 dargestellt, ist der Kondensator mit einem Paar von Kopfstücken 102 und einem Kernstück 101 ausgestattet. Das Kernstück 101 ist mit einem Paar Kopfstücken 102 und einer Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren ausgestattet, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei ihre Enden mit den Kopfstücken 102, 102 kommunizieren. Die Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren sind durch Unterteilungen 103, die in den Kopfstücken 102 vorgesehen sind, in eine Mehrzahl von Passagen P1, P2, P3 und P4 unterteilt. In dem Kondensator wird das Kältemittel durch Wärmetauschen mit der Umgebungsluft kondensiert, während es der Reihe nach in einer mäandernden Art und Weise durch jede der Passagen P1 bis P4 fließt.
Wie in dem oben erwähnten Kühlkreislauf, gilt wie oben erwähnt, je größer die Enthalpiedifferenz von Punkt D nach Punkt A desto größer das Kühlvermögen. In den vergangenen Jahren ist für den Kondensationsprozess zum Wechseln des Kältemittelstatus von Punkt B nach Punkt C ein Kondensator entwickelt worden, welcher die Enthalpiedifferenz während der Verdampfung durch Unterkühlen des kondensierten Kältemittels auf die Temperatur einige Grade niedriger als der Punkt C größer macht, um die Wärmeabfuhrmenge zu vergrößern.
Ein verbesserter Kondensator mit einem Aufnahmetank zwischen der Kondensierungszone und der Unterkühlungszone ist vorgeschlagen worden.
Der Kondensator mit dem Aufnahmetank, wie in 24 dargestellt, ist ausgestattet mit einem Multi-Fluss-Typ-Wärmetauscher-Kernstück 111 und einem Aufnahmetank 113, der an einem der Kopfstücke 112 angebracht ist. Ein stromaufwärtiger Bereich des Wärmetauscher-Kernstücks 111 stellt eine Kondensierungszone 111c dar und ein stromabwärtiger Bereich des Wärmetauscher-Kernstücks 111 stellt eine Unterkühlungszone 111s dar. In diesem Kondensator wird das Kältemittel durch Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft kondensiert, während es in einer mäandernden Art und Weise durch jede der Passagen P1 bis P3 der Kondensierungszone 111c fließt. Dann wird das kondensierte Kältemittel in den Aufnahmetank 113 eingeführt, um gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel voneinander zu trennen, und nur das flüssige Kältemittel wird in die Unterkühlungszone 111s eingeführt, um unterkühlt zu werden.
Wie durch die gestrichelte Linie in 22 dargestellt, wird in dem Kühlkreislauf unter Verwendung eines derartigen Kondensators das durch den Kompressor komprimierte Kältemittel seinen Status von Punkt A nach Punkt Bs ändern, wobei sich ein Hoch-Temperatur und Hoch-Druck gasförmiges Kältemittel ergibt. Dann wird das gasförmige Kältemittel in der Kondensierungszone 111c gekühlt, um seinen Status von Punkt Bs nach Punkt Cs1 zu ändern, wobei sich ein verflüssigtes Kältemittel ergibt. Weiter fließt das verflüssigte Kältemittel durch den Aufnahmetank 113 und wird in der Unterkühlungszone 111s unterkühlt. Dadurch ändert das Kältemittel seinen Status von Punkt Cs1 nach Punkt Cs2, wobei sich ein perfekt flüssiges Kältemittel ergibt. Dann wird das flüssige Kältemittel durch das Expansionsventil dekomprimiert und expandiert und ändert seinen Status von Punkt Cs2 nach Punkt Ds, wobei sich ein gasförmiges oder nebelartiges Kältemittel ergibt. Daraufhin wird das Kältemittel durch den Verdampfer verdampft, um seinen Status von Punkt Ds nach Punkt A zu ändern, wobei sich ein gasförmiges Kältemittel ergibt.
In diesem Kühlkreislauf wird durch Unterkühlen des kondensierten Kältemittels von Punkt Cs1 nach Punkt Cs2, wie in dem Diagramm dargestellt, die Enthalpiedifferenz (Ds nach A) während der Verdampfung größer als die Enthalpiedifferenz (D bis A) während der Verdampfung in einem normalen Kühlkreislauf. Ein ausgezeichneter Kühlungseffekt kann als ein Ergebnis erzielt werden.
Der vorgeschlagene konventionelle Kondensator mit einem Aufnahmetank ist in gleicher Art und Weise in einem Motorraum in einen begrenzten Raum eingebaut wie der existierende Kondensator, der in 23 dargestellt ist. Daher ist die Größe des vorgeschlagenen konventionellen Kondensators mit einem Aufnahmetank grundlegend die Gleiche, wie die des existierenden Kondensators ohne Aufnahmetank. Jedoch stellt der untere Bereich des vorgeschlagenen konventionellen Kondensators mit einem Aufnahmetank eine Unterkühlungszone 111s dar, welche nicht tätig ist, um das Kältemittel zu kondensieren. Daher wird die Kondensierungszone 111c kleiner im Vergleich zum existierenden Kondensator, wobei sich eine verschlechterte Kondensierungsfähigkeit ergibt. Daher wird es gefordert, den Kältemitteldruck durch den Kompressor zu erhöhen, um das Hoch-Temperatur- und Hoch-Druck-Kältemittel zu der Kondensierungszone 111c zu senden, sodass das Kältemittel bei einem derart geringen Kondensierungsvermögen sicher kondensiert werden kann. Als Resultat hiervon steigt der Kältemitteldruck in dem Kühlkreislauf, insbesondere in der Kondensierungszone des Kühlkreislaufs. Wie in dem in 22 dargestellten Mollier-Diagramm illustriert, ist in einem Kühlkreislauf unter Verwendung eines vorgeschlagenen konventionellen Kondensators mit einem Aufnahmetank der Kältemitteldruck in der Kondensierungszone und in der Unterkühlungszone (Bs bis Cs2) höher als der eines normalen Kühlkreislaufs.
Wie es aus dem Vorangegangenen ersichtlich sein wird, ist es in einem vorgeschlagenen konventionellen Kondensator mit einem Aufnahmetank gefordert, den Kältemitteldruck zu erhöhen, was z.B. eine erhöhte Last des Kompressors bedingt, welches als Folge einen großen Kompressor und/oder einen Hochleistungskompressor erfordert. Dies verursacht ein großes und schweres System, was eine schlechtere Treibstoff-Verbrauchsrate und gestiegene Herstellungskosten mit sich bringt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator zu schaffen, welcher eine Steigerung des Kältemitteldrucks verhindern kann und welcher höhere Kühlungseffekte erzielen kann.
Mit einem derartigen Kondensator ist es möglich, ein Klimaanlage-Kühlsystem mit einer verbesserten Leistung ohne Vergrößerung der Größe und des Gewichtes zu schaffen. Gemäß der Erfindung wird ein Kondensator geschaffen, wie er in Anspruch 1 definiert ist. Der Kondensator weist auf: einen Kältemitteleinlass, einen Kältemittelauslass, einen Kernbereich mit einer Kältemittelpassage zum Einleiten von Kältemittel vom Kältemitteleinlass zum Kältemittelauslass, während das Kältemittel kondensiert, und ein Dekompressionsmittel, das an einem Abschnitt der Kältemittelpassage vorgesehen ist, wobei das Dekompressionsmittel einen Kältemitteldruck reduziert.
Der Kondensator dekomprimiert den Kältemitteldruck, wenn er das Kältemittel kondensiert. Wie in 4 gezeigt, bildet der Kondensator z.B. ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem zusammen mit einem Kompressor 2, einem Verdampfer 4, einem Expansionsventil 3, einem Aufnahmetank 5 usw.
In dem Kühlsystem unter Verwendung des Kondensators gemäß der Erfindung wird, wie als Volllinie im Mollier-Diagramm in 5 gezeigt, das Kältemittel durch den Kompressor 2 komprimiert, um den Status vom Punkt A zum Punkt B zu ändern, um ein gasförmiges Hoch-Temperatur- und Hoch-Druck-Kältemittel zu werden. Dann wird das gasförmige Kältemittel in der Kältemittelpassage kondensiert, die zwischen dem Kältemitteleinlass und dem Dekompressionsmittel angeordnet ist, um den Status von dem Punkt B zu dem Punkt Ct1 zu ändern, um ein flüssiges Kältemittel zu werden. Danach wird das flüssige Kältemittel dekomprimiert, um seinen Status vom Punkt Ct1 zu Punkt Ct2 zu ändern, um ein gasförmiges Niedrig-Temperatur- und Niedrig-Druck-Kältemittel zu werden. Dann wird das gasförmige Kältemittel in der Kühlpassage zwischen dem Dekompressionsmittel und dem Kühlungsauslass wieder kondensiert, um seinen Status von dem Punkt Ct2 zum Punkt Ct3 zu ändern. Das auf diese Weise wieder kondensierte Kältemittel fließt aus dem Kältemittelauslass und wird in einen Aufnahmetank 5 eingeführt. In dem Aufnahmetank 5 wird das Kältemittel in ein flüssiges Kältemittel und ein gasförmiges Kältemittel getrennt. Danach wird nur das flüssige Kältemittel durch das Expansionsventil 3 dekomprimiert und expandiert, wobei es seinen Status von Punkt Ct3 zum Punkt Dt wechselt, um ein gasförmiges oder nebelartiges Niedrig-Druck- und Niedrig-Temperatur-Kältemittel zu werden. Dann tauscht das dekomprimierte und expandierte gasförmige Kältemittel über den Verdampfer 4 mit der Umgebungsluft Wärme aus, um verdampft zu werden und den Status vom Punkt Dt zum Punkt A zu wechseln, wobei sich ein gasförmiges Kältemittel ergibt.
Wie aus der obigen Erklärung verstanden wird, führt der Kondensator der Erfindung ein erstes Kondensieren (B bis Ct1), ein Dekomprimieren (Ct1 bis Ct2) und ein zweites Kondensieren (Ct2 bis Ct3) in dem vorgenannten Kühlkreislauf durch.
In dem Kondensator erhöht das Kältemittel die Wärmeabsorptionsfähigkeit durch den Verlust von Wärme in dem ersten Kondensieren. Danach erhöht das Kältemittel weiter die Wärmeabsorptionsfähigkeit durch das Dekomprimiert und wieder kondensiert werden. Als ein Ergebnis kann die Differenz der Enthalpie während der Verdampfung vergrößert werden, was einen exzellenten Kühleffekt ergibt. Zum Beispiel kann der Kühlkreislauf unter Verwendung des Kondensators der Erfindung die gleiche Differenz der Enthalpie (Dt bis A) bei der Verdampfung erreichen, wie in dem vorgeschlagenen konventionellen Kühlkreislauf unter Verwendung eines Kondensators mit einem Aufnahmetank (siehe gestrichelte Linie in 5), was einen ausgezeichneten Kühleffekt ergibt.
Weiterhin gibt der Kondensator gemäß der Erfindung durch die erste und zweite Kondensation, in der die Phase des Kältemittels gewechselt wird, Wärme von dem Kältemittel ab, was eine effiziente Abgabe von Wärme im Vergleich zum vorgeschlagenen konventionellen Kondensator mit einem Aufnahmetank ermöglicht, in welchem die Wärme durch ein Unterkühlen ohne Verursachen eines Phasenwechsels abgegeben wird. Mit anderen Worten nutzt der Kondensator gemäß der Erfindung nahezu den gesamten Bereich als eine Kondensierungszone, was eine effiziente Wärmeabgabe ermöglicht und ein verbessertes Kondensationsvermögen ergibt. Daher kann das Kältemittel sicher kondensiert werden, ohne Erhöhen des Kältemitteldrucks in dem Kühlkreislauf, was als Folge die Last des Kompressors verringern kann. Daher ist es nicht notwendig, einen großen Kompressor zu verwenden, und es ist möglich, das Kühlsystem klein in der Größe und leicht im Gewicht zu machen und die Treibstoff-Verbrauchsrate zu verbessern, dann, wenn der Kondensator in einem Automobil eingebaut ist.
In der Erfindung ist es nicht notwendig, das Kältemittel durch das Dekompressionsmittel vollständig zu verdampfen, und es ist möglich, das flüssige Kältemittel, das auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels kondensiert wurde, ohne Verdampfen des Kältemittels, so wie es ist, der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels zuzuführen.
Um den Kältemittel-Druckanstieg effektiv zu verhindern, ist es jedoch vorzuziehen, zumindest einen Teil des flüssigen Kältemittels durch das Dekompressionsmittel zu verdampfen und dann das Kältemittel wieder zu kondensieren (ein zweites Mal zu kondensieren).
Es ist vorzuziehen, dass die Kältemittelpassage, die auf der stromaufwärtigen Seite der Dekompressionsmittel angeordnet ist, zumindest einen Teil des gasförmigen Hoch-Druck-Kältemittels in ein flüssiges Kältemittel kondensiert, wobei das Dekompressionsmittel das flüssige Kältemittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert und die Kältemittelpassage, die auf der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel wieder kondensiert.
Es ist vorzuziehen, dass die Kältemittelpassage, die auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, zumindest ein Teil des gasförmigen Hoch-Druck-Kältemittels in ein flüssiges Kältemittel kondensiert, wobei das Dekompressionsmittel das flüssige Kältemittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert und die Kältemittelpassage, die auf der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel wieder kondensiert.
Ferner ist es vorzuziehen, dass ein Flüssigkeit-Haltebereich zum Halten des flüssigen Kältemittels auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels vorgesehen ist.
Der Kältemittelpassage-Querschnittsbereich des Dekompressionsmittels kann kleiner sein als ein Querschnittsbereich der auf der stomaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordneten Kältemittelpassage und als ein Querschnittsbereich der auf der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordneten Kältemittelpassage.
Gemäß der Erfindung weist der Kernbereich eine Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren mit sich gegenüberliegenden Enden auf, die mit einem Paar von im Abstand voneinander parallel angeordneten Kopfstücken in Fluidkommunikation verbunden sind. Der Kondensator weist ferner zumindest eine Unterteilung auf, die in zumindest einem der Kopfstücke vorgesehen ist, um die Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren in eine Mehrzahl von Passagen zu trennen, ist ferner vorgesehen, wobei das Kältemittel jede der Passagen der Reihe nach passiert und die Mehrzahl von Passagen eine erste Passage aufweist, mit der der Kältemitteleinlass verbunden ist und eine letzte Passage, mit der der Kältemittelauslass verbunden ist, und wobei das Dekompressionsmittel an einer Stelle der Kältemittelpassage positioniert ist, die zwischen der ersten Passage und der letzten Passage angeordnet ist.
Die Mehrzahl von Passagen kann die erste Passage, die letzte Passage und eine oder eine Mehrzahl von dazwischen liegenden Passagen aufweisen, wobei zumindest eine der dazwischen liegenden Passagen eine Dekompressionspassage als das Dekompressionsmittel bildet.
Das Dekompressionsmittel kann in dem Kopfstück vorgesehen sein.
Das Dekompressionsmittel kann ein Plattenelement aufweisen, das ein Inneres des Kopfstücks teilt, und ein Düsenrohr, das das Plattenelement zum Passieren des Kältemittels durchdringt.
Alternativ kann das Dekompressionsmittel ein reduzierter Durchmesserbereich des Kopfstückes sein.
Ferner kann das Dekompressionsmittel ein Plattenelement, das ein Inneres des Kopfstücks teilt, und ein Kältemittel-Umleitungsrohr aufweisen, das mit einem Ende davon in Fluidkommunikation auf einer stromaufwärtigen Seite des Plattenelements mit dem Kopfstück verbunden ist und mit dem anderen Ende davon in Fluidkommunikation auf einer stromabwärtigen Seite des Plattenelementes mit dem Kopfstück verbunden ist.
Im Fall eines Multi-Fluss-Typ-Kondensators kann dieser einen Aufnahmetank aufweisen, wobei der Aufnahmetank auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, sodass der Aufnahmetank verflüssigtes Kältemittel aufnimmt, das durch die Kältemittelpassage verflüssigt wurde, die auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, um das verflüssigte Kältemittel in ein flüssiges Kältemittel und ein gasförmiges Kältemittel zu trennen und das flüssige Kältemittel in das Dekompressionsmittel einzuführen, wodurch das flüssige Kältemittel durch das Dekompressionsmittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert wird, welches daraufhin durch die Kältemittelpassage wieder kondensiert wird, die auf der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist.
Es ist möglich, einen Kondensator gemäß der Erfindung in einem Kühlsystem für den Einsatz in einer Klimaanlage zu verwenden, welche einen Kühlkreislauf bildet, in welchem Kältemittel eingeschlossen ist und der aufweist: einen Kompressor, einen Kondensator, ein Dekompressionselement, wie etwa ein Expansionsventil und einen Verdampfer.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obige Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 eine Vorderansicht eines Kondensators gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist,
2 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
3 eine Schnittansicht eines flachen Rohres ist, das als ein wärmetauschendes Rohr des Kondensators gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird,
4 ein Blockdiagramm zeigt, das ein Kühlsystem zeigt, in welchem der Kondensator gemäß der Erfindung eingesetzt wird,
5 ein Mollier-Diagramm für das Kühlsystem illustriert, in welchem der Kondensator gemäß der Erfindung eingesetzt wird,
6 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
7 eine Frontansicht eines Kondensators gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist,
8 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
9 eine Frontansicht eines Kondensators gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist,
10A eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
10B eine schematische, vergrößerte Schnittansicht illustriert, die einen Bereich der 10A von einer gestrichelten Linie umgeben zeigt,
11 eine Frontansicht eines Kondensators gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist,
12 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung illustriert,
13 eine Frontansicht eines Kondensators gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ist,
14 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines Kondensators gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
15 eine Frontansicht von einem Kondensator gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung ist,
16 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur des Kondensators gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
17 eine perspektivische Explosionsansicht eines flachen Rohres ist, welches als eine Variation des Wärmetausch-Rohres der Erfindung verwendet werden kann,
18 eine geschnittene Frontansicht des flachen Rohres ist, das in 17 gezeigt wird,
18A eine geschnittene Frontansicht davon ist und
18B eine geschnittene Seitenansicht davon ist,
19 eine Schnittansicht eines flachen Rohres mit kreisförmigen Passagen ist, die eine Variation von dem Rohr zur Verwendung als eine Dekompressionspassage zeigt,
20 eine Schnittansicht einer Modifikation eines Dekompressionsmittels des Kondensators gemäß der Erfindung ist und zu der Schnittansicht aus 10B korrespondiert,
21 eine Schnittansicht einer weiteren Modifikation eines Dekompressionsmittels des Kondensators gemäß der Erfindung ist und zu der Schnittansicht aus 10B korrespondiert,
22 ein Mollier-Diagramm in einem konventionellen Kühlkreislauf illustriert,
23 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur eines konventionellen Multi-Fluss-Typ-Kondensators illustriert, und
24 eine Kältemittel-Kreislaufstruktur in einem konventionellen Kondensator mit einem Aufnahmetank illustriert.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Die bevorzugten Ausführungsformen gemäß der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine Frontansicht eines Multi-Fluss-Typ-Kondensators gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Der Kern 10 des Kondensators 1 ist ausgestattet mit einem Paar von einem rechten und einem linken Kopfstück 11, 11, die im Abstand voneinander angeordnet sind, einer Mehrzahl (z.B. vierzehn) von horizontalen flachen Rohren 12 als Wärmetausch-Rohre mit sich gegenüberliegenden Enden, die in Fluidkommunikation mit den Kopfstücken 11 verbunden sind. Ferner sind wellenförmige Lamellen 13 zwischen benachbarten flachen Rohren 12 und auch an den Außenflächen der äußersten flachen Rohre 12 angeordnet. Es sind auch Seitenplatten 14 an den äußersten wellenförmigen Lamellen 13 angeordnet, um diese zu schützen.
Wie in 3 gezeigt, wird das sogenannte Harmonika-Rohr mit einer Mehrzahl von Kältemittelpassagen 12a im Allgemeinen als das flache Rohr 12 verwendet.
An einem oberen Endbereich von dem rechten Kopfstück 11 ist ein Kältemitteleinlass 11a, wie etwa eine Überwurfmutter vorgesehen. Auf der anderen Seite, an einem niedrigeren Endbereich des linken Kopfstückes 11 ist ein Kältemittelauslass 11b, wie etwa eine Überwurfmutter vorgesehen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist eine Unterteilung 15 in dem rechtsseitigen Kopfstück 11 vorgesehen, die zwischen dem 10ten und 11ten flachen Rohr 12 von der Oberseite zur Unterteilung des Inneren des Kopfstückes 11 angeordnet ist. Eine andere Unterteilung 16 ist in dem linksseitigen Kopfstück 11 vorgesehen und zwischen dem 11ten und 12ten flachen Rohr von der Oberseite zur Unterteilung des Inneren des Kopfstücks 11 angeordnet. Entsprechend wird eine erste Passage P1 durch das 1te bis 10te flache Rohr 12 gebildet, eine zweite Passage P2 als eine Dekompressionspassage (ein Dekompressionsmittel) wird durch das 11te flache Rohr 12 gebildet und eine dritte Passage P3, d.h. eine Schlusspassage wird durch das 12te bis 14te flache Rohr 12 gebildet.
In dem Kondensator 1 ist der Kern 10 durch die zweite Passage P2 als ein Dekompressionsmittel in eine obere erste Passage (P1), d.h. eine erste Kondensationszone C1, und eine untere dritte Passage (P3), d.h. eine zweite Kondensationszone C2 unterteilt.
In dem Kondensator 1 passiert das Kältemittel, das in das Kopfstück 11 durch den Kältemitteleinlass 11a eingeleitet wurde, durch den Kern 10 der Reihe nach über die erste Passage P1 bis zur dritten Passage P3 in einer mäandernden Art und Weise. Dann fließt das Kältemittel durch den Kältemittelauslass 11b hinaus.
Wie in 4 gezeigt, bildet der oben genannte Kondensator 1 ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem zusammen mit einem Kompressor 2, einem Aufnahmetank 5, einem Dekompressionselement, wie etwa einem Expansionsventil 3 und einem Verdampfer 4, die durch Kältemittelrohre verbunden sind.
In diesem Kühlsystem fließt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 2 ausgesendet wird, in den Kondensator 1. In dem Kondensator 1 passiert das Kältemittel durch die erste Passage P1, d.h. die erste Kondensationszone C1, um kondensiert und verflüssigt zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt B nach Punkt Ct1, wie in 5 dargestellt. Dann fließt das Kältemittel in die Dekompressionspassage P2.
Die Anzahl der Rohre und der gesamte Passage-Querschnittsbereich von der Dekompressionspassage P2 sind kleiner als jene von der stromaufwärtigen Passage P1. Daher steigt, wenn das Kältemittel durch die Dekompressionspassage P2 passiert, die Kältemittel-Flussgeschwindigkeit, um eine Dekompression des Kältemittels zu verursachen, wobei sich eine Verdampfung von einiger Menge des Kältemittels ergibt. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Ct1 nach Punkt Ct2, wie in 5 dargestellt. Dann wird das Kältemittel in die Schlusspassage P3 eingeleitet, d.h. die zweite Kondensationszone C2. Danach wird das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel weiter gekühlt und kondensiert, um eine große Menge von Wärme in der zweiten Kondensationszone C2 zu verlieren. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Ct2 nach Punkt Ct3, wie in 5 dargestellt.
Das Kältemittel, das durch den Verlust einer großen Menge von Wärme ein erhöhtes Wärmeabsorptions-Vermögen aufweist, wird in gasförmiges Kältemittel und verflüssigtes Kältemittel getrennt. Dann wird nur das verflüssigte Kältemittel durch das Expansionsventil 3 dekomprimiert und expandiert, um einen Wechsel des Kältemittelstatus von Punkt Ct3 nach Punkt Dt zu verursachen, wie in 5 gezeigt. Danach wird das Niedrig-Druck- und Niedrig-Temperatur-Kältemittel, das in einem gasförmigen Zustand ist, in den Verdampfer 4 geschickt, um durch Wärmeaustausch mit der Luft in einem Fahrzeug verdampft zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels vom Punkt Dt nach Punkt A, wie in 5 gezeigt. Dann wird das Kältemittel zurück in den Kondensator 1 gesendet.
Wie es aus dem Vorangegangenen ersichtlich ist, wird das Kältemittel in dem Kondensator 1 gemäß der Erfindung, nachdem es in der ersten Kondensationszone C1 kondensiert wurde, dekomprimiert. Danach wird es wieder in einer zweiten Kondensationszone C2 kondensiert. Dies ermöglicht eine schrittweise Erhöhung der Wärmeabsorptionsmenge (des Wärmeabsorptionsvermögens) des Kältemittels. Daher kann die Differenz der Enthalpie (Dt bis A) während der Verdampfung des Kältemittels so groß wie in dem Kühlkreislauf erzielt werden, der einen konventionellen Kondensator mit einem Aufnahmetank aufweist, wobei sich ein ausgezeichneter Kühleffekt ergibt.
Weiterhin wird in dem Kondensator 1 gemäß der Erfindung, nachdem das erste Kondensieren (Punkt B bis Punkt Ct1) ausgeführt wurde, um Wärme abzugeben, das zweite Kondensieren (Punkt Ct2 nach Punkt Ct3) mit einem Phasenwechsel ausgeführt, um die Wärmeabgabemenge zu vergrößern. Daher kann im Vergleich mit einem konventionellen Kondensator mit einem Aufnahmetank, in dem eine Wärmeabgabemenge von flüssigem Kältemittel durch eine Unterkühlung ohne einen Phasenwechsel vergrößert wird, Wärme effektiv abgegeben werden. Mit anderen Worten bildet in dem Kondensator der Ausführungsform annähernd der gesamte Bereich des Kondensators die Kondensationszonen C1 und C2, um effektiv Wärme von dem Kältemittel abzugeben, wobei sich ein ausgezeichnetes Kondensierungsvermögen ergibt. Daher kann das Kältemittel sicher kondensiert werden, ohne Erhöhen des Kältemitteldrucks in dem Kühlkreislauf, was eine Verringerung der Last des Kompressors ermöglicht. Entsprechend kann ein Kompressor mit großen Abmessungen verhindert werden, ein Kühlsystem kann kleiner und leichter werden, eine Treibstoffeffizienz von einem Auto, in dem der Kondensator eingebaut ist, kann verbessert werden, und Herstellungskosten des Kondensators können reduziert werden. In einem Fall, in dem das Kältemittel, das in die Dekompressionspassage P2 eingeleitet wird, nicht vollständig verflüssigt ist, hat das Kältemittel in dem Kondensator 1 gemäß der Ausführungsform, das durch die Dekompressionspassage P2 fließt, wegen der Existenz von gasförmigem Kältemittel ein großes Volumen, welches einen erhöhten Flusswiderstand des Kältemittels in der Dekompressionspassage P2 verursacht, wodurch sich eine reduzierte Flussmenge des Kältemittels in der Dekompressionspassage P2 aufgrund des behinderten Flusses ergibt. Diese Verringerung der Flussmenge verschlechtert die Kondensierungsbedingung in der oberen Passage, wodurch nur das vollständig verflüssigte Kältemittel in die Dekompressionspassage P2 eingeleitet wird. Mit anderen Worten hat die Dekompressionspassage P2 eine Selbst-Steuer-Funktion zum Steuern der Kältemittelflussmenge und arbeitet wie ein Düsenrohr. Entsprechend bleibt die Dekompressionspassage P2 jederzeit im besten Zustand. In der Dekompressionspassage P2 wird ein Teil des Kältemittels verdampft, um gasförmiges Kältemittel zu werden, während das Kältemittel dekomprimiert und zur gleichen Zeit gekühlt wird und in die Schlusspassage P3 eingeleitet wird. In der Schlusspassage P3, wie oben erwähnt, wird das Kältemittel sicher wieder kondensiert. Daher kann die Wärmeabgabemenge des Kältemittels jederzeit hoch gehalten werden, wobei sich ein ausgezeichneter Kältemitteleffekt ergibt.
Wie oben erwähnt, kann in dem Kondensator 1 gemäß der Erfindung ein Anstieg des Kältemitteldrucks verhindert werden und ein ausgezeichneter Kühleffekt kann erzielt werden.
In dem Kondensator 1 gemäß der Erfindung, nicht wie in dem Kondensator mit dem Aufnahmetank in dem konventionellen Vorschlag, kann eine separate Einheit des Kernstücks als ein Aufnahmetank 5 verwendet werden. Daher ist der Einbauraum für den Aufnahmetank 5 nicht beschränkt und es ist nicht erforderlich, eine komplizierte Struktur wie in dem Kondensator mit dem Aufnahmetank in dem konventionellen Vorschlag zu haben. Daher kann die Struktur vereinfacht werden. Die Kosten werden weiter reduziert und der Installationsraum kann verkleinert werden.
In der Erfindung ist es vorzuziehen, dass der komplette Querschnitts-Passagenbereich der Dekompressionspassage P2 auf 2% bis 10% des vollständigen Querschnitts-Passagenbereich der Passagen P1 bis P3 gesetzt wird. Wenn der vollständige Querschnitts-Passagenbereich der Dekompressionspassage P2 zu groß ist, kann das Kältemittel nicht vollständig in der Dekompressionspassage P2 dekomprimiert werden, sodass die Dekompressionspassage P2 nicht vollständig die Selbst-Steuer-Funktion wie ein Düsenrohr ausübt. Auf der anderen Seite, wenn der vollständige Querschnitts-Passagenbereich zu klein ist, kann das Kältemittel nicht gleichmäßig fließen und das Kältemittel kann nicht vollständig zirkulieren.
In der oben erwähnten Ausführungsform kann der vollständige Querschnitts-Passagenbereich (%) der Dekompressionspassage P2 gegenüber des vollständigen Querschnitts-Passagenbereichs der Passagen P1 bis P3 wie folgt ausgedrückt werden: (Anzahl der Rohre der Dekompressionspassage P2)/(Anzahl der Rohre der Passagen der Rohre P1 bis P3) * 100.
Daher kann es ausgedrückt werden als 1 / 14 * 100 = 7.14% in der Ausführungsform, welches der bevorzugte Bereich ist.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
In der Erfindung ist die Anzahl der Passagen, die Anzahl der Rohre in jeder Passage und insbesondere die Anzahl der Rohre, die die Dekompressionspassage bilden, nicht limitiert. Zum Beispiel ist der Kondensator aus 6 mit 4 Passagen P1, P2, P3 und P4 ausgestattet. Die dritte Passage P3 mit zwei Rohren bildet eine Dekompressionspassage (ein Dekompressionsmittel).
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben genannten Ausführungsform, wird die Beschreibung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
In der Erfindung können zwei oder mehrere Dekompressionspassagen vorgesehen sein. Zum Beispiel sind in dem Kondensator, der in den 7 und 8 dargestellt ist, die Kopfstücke 11 durch Unterteilungen 15, 16, 17 unterteilt, um vier Passagen P1, P2, P3, P4 zu bilden. Jede der zweiten und dritten Passage P2 und P3 weist jeweils ein einzelnes Rohr 12 auf, das eine Dekompressionspassage bildet.
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Erläuterung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
Die 9 und 10 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Im Gegensatz zu der ersten bis dritten Ausführungsform, in denen ein Dekompressionsmittel von einem Wärmetauscherrohr gebildet wird, ist in der vierten Ausführungsform das Dekompressionsmittel in einem Kopfstück vorgesehen.
Der Kondensator hat eine Basisstruktur wie ein Multi-Fluss-Typ-Wärmetauscher. In dem Kondensator ist eine Unterteilung 16 in dem länglichen Zentralbereich des linksseitigen Kopfstückes 11 vorgesehen, um eine erste Passage P1 mit einer Mehrzahl von flachen Rohren 12 zu bilden, die oberhalb der Unterteilung 16 angeordnet sind, und eine zweite Passage P2 mit einer Mehrzahl von flachen Rohren 12 zu bilden, die unterhalb der Unterteilung 16 angeordnet sind.
Wie in 10A gezeigt, weist der Kondensator 1 gemäß dieser Ausführungsform eine Gesamtmenge von zweiundzwanzig (22) flachen Rohren 12 auf. Eine Unterteilung 16 ist in dem linksseitigen Kopfstück 11 vorgesehen, um zwischen dem 12ten und 13ten flachen Rohr 12 von der Oberseite zur Unterteilung des Inneren von dem Kopfstück 11 angeordnet zu sein. Entsprechend wird eine erste Passage P1 durch das 1te bis 12te flache Rohre 12 gebildet, eine zweite Passage P2 wird durch das 13te bis 22te flache Rohr 12 gebildet.
Wie in 10B gezeigt, ist gemäß dieser Ausführungsform zwischen der ersten und der zweiten Passage P1, P2 in dem rechtsseitigen Kopfstück 11 ein Dekompressionsmittel 20 vorgesehen. Dieses Dekompressionsmittel 20 weist ein Plattenelement 21a auf, das das Innere des Kopfstücks 11 unterteilt, und ein Düsenrohr 21b als ein kleines Rohr, durch welches Kältemittel passieren kann. Das Düsenrohr 21b ist in dem Zentralbereich des Plattenelements 21a durchgängig.
In dem Kondensator 1 bildet die stromaufwärtige Passage P1 oberhalb des Dekompressionsmittels 20 einen ersten Kondensationsbereich C1 und die stromabwärtige Passage P2 bildet unterhalb des Dekompressionsmittels 20 einen zweiten Kondensationsbereich C2 (Wieder-Kondensierungsbereich).
In dem Kondensator 1 passiert Kältemittel, das in das Kopfstück 11 durch den Kältemitteleinlass 11a eingeleitet wurde, durch das Kernstück 10 über die erste Passage P1 in das rechtsseitige Kopfstück 11. Dann passiert das Kältemittel durch das Dekompressionsmittel 20 und dann passiert es durch die zweite Passage P2, um das linksseitige Kopfstück 11 zu erreichen. Dann fließt das Kältemittel aus dem Kältemittelauslass 11b heraus.
Wie in 4 gezeigt, bildet der oben erwähnte Kondensator 1 ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem zusammen mit einem Kompressor 2, einem Aufnahmetank 5, einem Dekompressionselement wie etwa einem Expansionsventil 3 und einem Verdampfer 4, die durch Kältemittelrohre verbunden sind.
In diesem Kühlsystem fließt gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 2 ausgesendet wird, in den Kondensator 1. In dem Kondensator 1 passiert das Kältemittel durch die erste Passage P1, d.h. die erste Kondensationszone C1, um kondensiert und verflüssigt zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt B nach Punkt Ct1, wie in 5 gezeigt. Dann fließt das Kältemittel in das Düsenrohr 21b, das das Dekompressionsmittel 20 bildet.
Da das Düsenrohr 21b im Passagenquerschnittsbereich klein ist, steigt die Kältemittel-Flussgeschwindigkeit, wenn das Kältemittel durch das Düsenrohr 21b passiert und verursacht damit eine Dekompression des Kältemittels, was eine Verdampfung von einiger Menge des Kältemittels ergibt. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Ct1 nach Punkt Ct2, wie in 5 dargestellt. Dann wird das Kältemittel in die zweite Passage P2, d.h. die zweite Kondensationszone C2 eingeleitet. Danach wird das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel weiter gekühlt und kondensiert, um eine große Menge von Wärme in der zweiten Kondensationszone C2 zu verlieren. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Ct2 nach Punkt Ct3, wie in 5 gezeigt.
Das Kältemittel, das durch die Abgabe einer großen Menge von Wärme ein vergrößertes Wärmeabsorptionsvermögen aufweist, wird in gasförmiges Kältemittel und verflüssigtes Kältemittel getrennt. Dann wird nur das verflüssigte Kältemittel durch das Expansionsventil 3 dekomprimiert und. expandiert, um einen Wechsel des Kältemittelstatus von Punkt Ct3 nach Punkt Dt zu verursachen, wie in 5 gezeigt. Danach wird das Niedrig-Druck- und Niedrig-Temperatur-Kältemittel, das in einem gasförmigen Zustand ist, in den Verdampfer 4 gesendet, um durch ein Wärmetauschen mit der Luft in einem Auto verdampft zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Dt nach Punkt A, wie in 5 gezeigt. Dann wird das Kältemittel zurück in den Kondensator 1 gesendet.
Ferner kann in dem Kondensator gemäß dieser Ausführungsform ein verbesserter Kühleffekt erreicht werden, da das Dekompressionsmittel 20 in dem Kopfstück 11 vorgesehen ist. Mit anderen Worten arbeitet, in einem Fall, in dem ein Dekompressionsmittel in einem wärmetauschenden Rohr, wie etwa einem flachen Rohr vorgesehen ist, zum Beispiel das Wärmetauschrohr, das mit dem Dekompressionsmittel ausgestattet ist, nicht als ein wärmetauschender Bereich, was einen vermindert effektiven Kernbereich ergibt. Im Gegensatz dazu können in dieser Ausführungsform, da das Dekompressionsmittel 20 in dem Kopfstück 11 angeordnet ist, alle flachen Rohre 12 als wärmetauschender Bereich verwendet werden, was einen erhöht effektiven Kernbereich ergibt, welcher den Kühleffekt verbessern kann.
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Erläuterung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
Die 11 und 12 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
In der Erfindung sind die Kopfstücke 11 durch zwei Unterteilungen 16 unterteilt und bilden damit drei Passagen P1, P2, P3. An einen Kehrtwende-Bereich in dem linksseitigen Kopfstück 11 zwischen der zweiten Passage P2 und dritten Passage P3, ist das oben erwähnte Dekompressionsmittel 20 vorgesehen. Entsprechend bilden die erste und die zweite Passage P1, P2 eine erste Kondensierungszone C1 und die dritte Passage P3 bildet die zweite Kompensierungszone C2 (Wieder-Kondensierungsbereich).
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Erläuterung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
13 und 14 zeigen eine sechste Ausführungsform der Erfindung.
In der Erfindung sind die Kopfstücke 11 durch drei Unterteilungen 16 unterteilt und bilden damit vier Passagen P1, P2, P3, P4. An einem Kehrtwende-Bereich in dem linksseitigen Kopfstück 11 zwischen der zweiten Passage P2 und der dritten Passage P3 ist das oben erwähnte Dekompressionsmittel 20 vorgesehen. Entsprechend bilden die erste und die zweite Passage P1, P2 eine erste Kondensierungszone C1 und die dritte und die vierte Passage P3, P4 bilden die zweite Kondensierungszone C2 (Wieder-Kondensierungsbereich).
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Erläuterung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
15 zeigt eine siebte Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Der Kondensator gemäß dieser Ausführungsform korrespondiert zu einem Kondensator, in welchem ein Aufnahmetank 50 zu dem Kondensator hinzugefügt ist, der in der ersten bis dritten Ausführungsform gezeigt ist.
In dem Kondensator sind Unterteilungen 16 an bestimmten Bereichen der Kopfstücke 11 vorgesehen, um eine Mehrzahl von flachen Rohren in eine erste Passage P1, eine zweite Passage P2, eine dritte Passage P3 und eine vierte Passage P4 zu unterteilen. In dieser Ausführungsform sind sowohl zwischen der ersten und der zweiten Passage P1, P2 als auch zwischen der dritten Passage und der vierten Passage P3, P4 Unterteilungen 16 in nur einem der Kopfstücke 11 vorgesehen. Sowohl zwischen der ersten und der zweiten Passage P1, P2 als auch zwischen der dritten Passage und der vierten Passage P3, P4 ist der innere Raum von dem anderen Kopfstück miteinander verbunden. Zwischen der zweiten und der dritten Passage P2, P3 sind Unterteilungen 16 in beiden Kopfstücken 11 in der gleichen Höhe (Level) vorgesehen. Entsprechend sind die erste und die zweite Passage P1, P2 unabhängig von der dritten und der vierten Passage P3, P4.
Unter diesen Passagen P1, P2, P3, P4 bildet die dritte Passage P3 eine Dekompressionspassage als ein Dekompressionsmittel. Die erste und die zweite Passage P1, P2 oberhalb der Dekompressionspassage P3 bilden eine erste Kompensierungszone C1, die vierte Passage P4 unterhalb der Dekompressionspassage P3 bildet eine zweite Kondensierungszone C2 (Wieder-Kondensierungsbereich).
Im Detail wird eine erste Passage P1 durch eine Gesamtmenge von 12 flachen Rohren, aufweisend das 1te bis 12te flache Rohr 12, gebildet, eine zweite Passage P2 wird durch eine Gesamtmenge von 10 flachen Rohren, aufweisend das 13te bis 22te flache Rohr 12 gebildet, eine Dekompressionspassage P3 wird durch das 23te flache Rohr 12 gebildet und eine vierte Passage P4 wird durch das 24te bis 26te flache Rohr 12 gebildet.
Der Aufnahmetank 50, der längs des linksseitigen Kopfstücks 11 vorgesehen ist, trennt das Kältemittel, das in der ersten Kondensierungszone C1 kondensiert wurde, in Flüssigkeit und Gas, um das flüssige Kältemittel in die Dekompressionspassage P3 einzuleiten. Der Einlassbereich des Aufnahmetanks 50 ist über ein Rohr 51 mit dem Bereich des linksseitigen Kopfstücks 11 verbunden, der mit der zweiten Passage P2 korrespondiert. Der Auslassbereich des Aufnahmetanks 50 ist über ein Rohr 52 mit dem Bereich des linksseitigen Kopfstücks 11 verbunden, der mit der Dekompressionspassage P3 korrespondiert.
In dem Kondensator 1 passiert Kältemittel, das in das Kopfstück 11 durch den Kältemitteleinlass 11a eingeleitet wurde, durch das Kernstück 10 über die erste und die zweite Passage P1, P2, zu dem Aufnahmetank 50. Dann passiert das Kältemittel durch die Dekompressionspassage P3 und dann passiert es durch die vierte Passage P4, um aus dem Kältemittelauslass 11b herauszufließen.
Wie in 4 gezeigt, bildet der oben erwähnte Kondensator 1 ein Automobil-Klimaanlage-Kühlsystem zusammen mit einem Kompressor 2, einem Aufnahmetank 5, einem Expansionsventil 3 und einem Verdampfer 4, die durch Kältemittelrohre verbunden sind. In diesem Fall ist der Aufnahmetank 5 nicht erforderlich.
In diesem Kühlsystem fließt Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 2 ausgesendet wird, in den Kondensator 1. In dem Kondensator 1 passiert das Kältemittel durch die erste und die zweite Passage P1, P2, d.h. die erste Kondensierungszone C1, um kondensiert und verflüssigt zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt B nach Punkt Ct1, wie in 5 dargestellt. Dann fließt das Kältemittel in den Aufnahmetank 50, um in Flüssigkeit und Gas getrennt zu werden. Danach wird nur das flüssige Kältemittel in die Dekompressionspassage P3 eingeleitet.
Da die Dekompressionspassage P3 in der Anzahl der Rohre und im Passagen-Querschnittsbereich klein im Vergleich mit dem Querschnittsbereich der stromaufwärtigen Passage P2 ist, steigt, wenn das Kältemittel durch die Dekompressionspassage P3 passiert, die Kältemittel-Flussgeschwindigkeit, um eine Dekompression des Kältemittel zu verursachen, was eine Verdampfung von einer Menge Kältemittel ergibt. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Ct1 nach Punkt Ct2, wie in 5 gezeigt. Dann wird das Kältemittel in die vierte Passage P4 eingeleitet, d.h. die zweite Kondensierungszone C2 (Wieder-Kondensierungszone). Danach wird das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel weiter gekühlt und kondensiert, um eine große Menge an Wärme in der zweiten Kondensierungszone C2 zu verlieren (Wieder-Kondensierungszone). Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittel von Punkt Ct2 nach Punkt Ct3, wie in 5 gezeigt.
Das Kältemittel, das durch die Abgabe von einer großen Menge von Wärme ein vergrößertes Wärmeabsorptionsvermögen aufweist, wird durch das Expansionsventil 3 dekomprimiert und expandiert, um einen Wechsel des Kältemittelstatus von Punkt Ct3 nach Punkt Dt zu verursachen, wie in 5 gezeigt. Danach wird das Niedrig-Druck- und Niedrig-Temperatur-Kältemittel, das in einem gasförmigen Zustand ist, in den Verdampfer 4 gesendet, um durch Wärmetauschen mit der Luft in einem Auto verdampft zu werden. Als ein Ergebnis wechselt der Status des Kältemittels von Punkt Dt nach Punkt A, wie in
5 gezeigt. Dann wird das Kältemittel zurück in den Kondensator 1 gesendet.
Daher kann der Kondensator gemäß dieser Ausführungsform auch die gleichen verbesserten Kühleffekte wie in jeder der vorangegangenen Ausführungsformen erreichen.
In dem Kondensator gemäß dieser Ausführungsform kann, da der Aufnahmetank 50 vor der Dekompressionspassage P3 angeordnet ist, nur das flüssige Kältemittel in die Dekompressionspassage P3 eingeleitet werden, wobei sich eine effiziente Dekompression und Expansion des Kältemittels durch die Dekompressionspassage P3 ergibt, was darauf folgend einen stabilen Kühleffekt ermöglicht. Ferner wird eine angemessene Menge von Kältemittel gleichmäßig von dem Aufnahmetank 50 in die Dekompressionspassage P3 eingeleitet, was einen Stillstand des flüssigen Kältemittels in der Nähe des Einlassbereichs der Dekompressionspassage P3 verhindert, was ein effektives Dekomprimieren des Kältemittels ermöglicht. Daher können verbesserte stabile Kühleffekte erreicht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform können verbesserte Kühleffekte erzielt werden, während eine Steigerung des Kältemitteldrucks verhindert wird.
Da die andere Struktur die gleiche ist wie in der oben erwähnten Ausführungsform wird die Erläuterung wegen des Verteilens des gleichen Bezugszeichens auf den korrespondierenden Bereich ausgelassen werden.
Wie in den 17 und 18 gezeigt, ist es in der Erfindung möglich, ein flaches Rohr mit einer Mehrzahl von Kältemittelpassagen 12a als ein Wärmetauschrohr zu verwenden, wobei die Kältemittelpassagen durch Unterteilungswände 12b und eine Mehrzahl von kommunizierenden Durchlässen 12c unterteilt werden, die in den Unterteilungswänden 12b gebildet werden, um mit den benachbarten Kältemittelpassagen zu kommunizieren.
In der ersten, zweiten, dritten und siebten Ausführungsform bildet das Rohr 12 die Dekompressionspassage P3 und die anderen Rohre 12 sind gleiche Rohre. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Vorgenannte beschränkt. Um den Dekompressionseffekt zu verbessern, kann ein Rohr, das die Dekompressionspassage bildet, in der Struktur unterschiedlich zu den anderen Rohren sein. Z.B. kann, wie in 19 gezeigt, ein sogenanntes Harmonika-Rohr 12 mit einer Mehrzahl von kleinen runden Passagen 12a als ein Dekompressionsrohr verwendet werden.
In der Erfindung ist es nicht immer notwendig, ein gerades Rohr zu verwenden, wie das Rohr, das die Dekompressionspassage bildet. Ein mäanderförmiges Rohr, das für serpentinenförmige Wärmetauscher-Typen verwendet wird, kann als ein Rohr für die Kompressionspassage verwendet werden.
In der oben genannten vierten und sechsten Ausführungsform wird ein Plattenelement mit einem Düsenrohr als ein Dekompressionsmittel 20 verwendet. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Z.B. kann, wie in 20 gezeigt, ein Dekompressionsmittel, das eine Region des Kopfstückes bildet, ein Bereich mit reduziertem Durchmesser sein. Alternativ, wie in 21 dargestellt, kann ein Dekompressionsmittel ein Plattenelement 23a, das ein Inneres eines Kopfstücks 11 unterteilt, und ein Kältemittel-Umleitungsrohr 23b aufweisen, das mit einem Ende davon auf einer stromaufwärtigen Seite des Plattenelementes 23a mit dem Kopfstück 11 in Fluidkommunikation verbunden ist und dessen anderes Ende auf einer stromabwärtigen Seite des Plattenelements 23a mit dem Kopfstück 11 in Fluidkommunikation verbunden ist.
Wie oben erwähnt wurde, wird in dem Kondensator gemäß der Erfindung, da das Kältemittel in einem Prozess des Kondensierens dekomprimiert wird, eine Menge der Wärmeabgabe ohne Erhöhen des Kältemittelsdrucks vergrößert. Daher kann eine ausgezeichnete Kühlfähigkeit erzielt werden.
Zusammenfassend weist ein Kondensator gemäß der Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 auf, insbesondere: einen Kältemitteleinlass, einen Kältemittelauslass, einen Kernbereich mit einer Kältemittelpassage zum Leiten von Kältemittel vom Kältemitteleinlass zum Kältemittelauslass, während das Kältemittel kondensiert, und ein Dekompressionsmittel, das an einem Teil der Kältemittelpassage vorgesehen ist, wobei das Dekompressionsmittel einen Kältemitteldruck reduziert.
Die Kältemittelpassage, die auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, kondensiert zumindest einen Teil des gasförmigen Hoch-Druck-Kältemittels in ein verflüssigtes Kältemittel, wobei das Dekompressionsmittel das verflüssigte Kältemittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert und die Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel wieder kondensiert.
Der Kondensator kann ferner einen Flüssig-Halte-Bereich zum Halten des verflüssigten Kältemittels auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels aufweisen.
Ein Kältemittelpassage-Querschnittsbereich eines Dekompressionsmittels kann kleiner als ein Querschnittsbereich von einer Kältemittelpassage sein, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, und der von einer Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist.
Der Kernbereich weist eine Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren mit sich gegenüberliegenden Enden auf, die mit einem Paar von im Abstand voneinander parallel angeordneten Kopfstücken in Fluidkommunikation verbunden sind.
Der Kondensator weist ferner zumindest eine Unterteilung auf, die in zumindest einem der Kopfstücke vorgesehen ist, um die Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren in. eine Mehrzahl von Passagen zu unterteilen, wodurch das Kältemittel jede dieser Passagen der Reihe nach passiert, wobei die Mehrzahl der Passagen eine erste Passage aufweist, mit der der Kältemitteleinlass verbunden ist, und eine Schlusspassage, mit der der Kältemittelauslass verbunden ist, und wobei das Dekompressionsmittel an einer Stelle der Kältemittelpassage angeordnet ist, die zwischen der ersten Passage und der letzten Passage liegt.
Die Mehrzahl der Passagen kann die erste Passage, die letzte Passage und eine oder eine Mehrzahl von dazwischen liegenden Passagen aufweisen, wobei zumindest eine der dazwischen liegenden Passagen eine Dekompressionspassage als ein Dekompressionsmittel bildet.
Die Dekompressionspassage kann zumindest eine der dazwischen liegenden Passagen auf der stromaufwärtigen Seite der letzten Passage benachbart zu der letzten Passage sein.
Ein Verhältnis eines gesamten Querschnittsbereichs von allen Passagen, die auf der stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage angeordnet sind, zu einem gesamten Querschnittsbereich von allen Passagen, die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage angeordnet sind, kann von 65:35 bis 35:10 sein.
Ein Passagen-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage kann kleiner als ein Querschnittsbereich von einer Passage sein, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist, und als derjenigen von der Passage sein, die benachbart zu dem Dekompressionsmittel auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels ist.
Ein Passagen-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage kann 10% bis 50% eines Querschnittsbereichs von der Passage sein, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage ist.
Ein Passagen-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage kann 10% bis 55% eines Querschnittsbereiches der Passage sein, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromabwärtigen Seite von der Dekompressionspassage ist.
Ein Passagen-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage kann 2% bis 10% eines gesamten Querschnittsbereichs von allen Passagen sein.
Das wärmetauschende Rohr, das die Dekompressionspassage bildet, kann einen kleineren äquivalenten Durchmesser als der äquivalente Durchmesser des wärmetauschenden Rohrs haben, das jede der Passagen bildet, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage ist.
Das wärmetauschende Rohr, das die Dekompressionspassage bildet, kann einen kleineren Querschnittsbereich als der Querschnittsbereich eines wärmetauschenden Rohrs haben, das jede der Passagen bildet, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage ist.
Das wärmetauschende Rohr, das die Dekompressionspassage bildet, kann einen Bereich mit einem teilweise kleinen Innendruchmesser haben.
Die Anzahl der Wärmetausch-Rohre, die die Dekompressionspassage bildet, kann kleiner als die der Wärmetausch-Rohre sein, die die Passagen bildet, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage sind. Die Anzahl der Wärmetausch-Rohre, die die Dekompressionspassage bildet, kann 1 bis 5 sein.
Die Anzahl der Wärmetausch-Rohre, die die Passage bildet, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage ist, kann 3 bis 40 sein.
Die Anzahl der Wärmetausch-Rohre, die die Passage bildet, die benachbart zu der Dekompressionspassage auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage ist, kann 3 bis 12 sein.
Das wärmetauschende Rohr, das die Dekompressionspassage bildet, kann mit einer nicht-geraden Form ausgebildet sein.
Die Passagen, die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage angeordnet sind, können eine Kondensierungszone zum Kondensieren von gasförmigem Kältemittel, welches das Dekompressionsmittel passiert, und eine Unterkühlungszone zum Unterkühlen des verflüssigten Kältemittels enthalten, welches das Dekompressionsmittel passiert.
Das Dekompressionsmittel kann in dem Kopfstück vorgesehen sein.
Die Kältemittelpassage, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, kann eine erste Kondensierungszone mit einer oder einer Mehrzahl von Passagen bilden, und die Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, kann eine zweite Kondensierungszone mit einer oder einer Mehrzahl von Passagen bilden, wobei das Dekompressionsmittel an einem Kältemittel-Umkehr-Bereich in dem Kopfstück zwischen der ersten und zweiten Kondensierungszone bereitgestellt wird.
Das Dekompressionsmittel kann ein Plattenelement, das ein Inneres des Kopfstückes unterteilt, und ein Düsenrohr aufweisen, das das Plattenelement zum Passieren von Kältemittel durchdringt.
Das Dekompressionsmittel kann ein verringerter Durchmesserbereich des Kopfstücks sein.
Das Dekompressionsmittel kann ein Plattenelement, das ein Inneres des Kopfstückes unterteilt, und ein Kältemittel-Umleitungsrohr aufweisen, das mit dem einen Ende davon auf einer stromaufwärtigen Seite des Plattenelementes mit dem Kopfstück in Fluid-Kommunikation verbunden ist und mit dem anderen Ende davon auf einer stromabwärtigen Seite des Plattenelementes mit dem Kopfstück in Fluid-Kommunikation verbunden ist.
Der Kondensator kann ferner einen Aufnahmetank aufweisen, wobei der Aufnahmetank auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittel angeordnet ist, sodass der Aufnahmetank verflüssigtes Kältemittel aufnimmt, das durch die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnete Kältemittelpassage verflüssigt wird, um das verflüssigte Kältemittel in ein flüssiges Kältemittel und ein gasförmiges Kältemittel zu trennen und das flüssige Kältemittel in das Dekompressionsmittel einzuführen, wodurch das flüssige Kältemittel durch das Dekompressionsmittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert wird, welches anschließend durch die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnete Kältemittelpassage wieder kondensiert wird.
Die Mehrzahl von Passagen kann die erste Passage, die letzte Passage und eine oder eine Mehrzahl von zwischenliegenden Passagen enthalten, wobei zumindest eine der zwischenliegenden Passagen eine Dekompressionspassage als ein Dekompressionsmittel bildet.
Die Dekompressionspassage ist zumindest eine der zwischenliegenden Passagen und auf der stromaufwärtigen Seite der letzten Passage benachbart zu der letzen Passage.
Ein Passagen-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage kann kleiner als ein Querschnittsbereich der Passage sein, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zum Dekompressionsmittel ist, und als der von der Passage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist.
Die Anzahl der Wärmetausch-Rohre, die die Dekompressionspassage bilden, kann kleiner als die der Wärmetausch-Rohre sein, die die Passage bilden, die auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite von der Dekompressionspassage benachbart zu der Dekompressionspassage sind.
Ein Kühlsystem zur Verwendung in einer Klimaanlage, welche einen Kühlkreislauf bildet, in welchem Kältemittel eingeschlossen ist, kann aufweisen: einen Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer, wobei der Kondensator wie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.
Die Bezeichnungen und Beschreibungen in dieser Spezifikation werden nur für erläuternde Zwecke verwendet und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt, sondern es können einige Modifikationen gemacht werden, ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen, welche durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Kondensator (1), aufweisend: einen Kältemitteleinlass (11a), einen Kältemittelauslass (11b), einen Kernbereich (10) mit einer Kältemittelpassage zum Einleiten von Kältemittel vom Kältemitteleinlass (11a) zum Kältemittelauslass (11b), während das Kältemittel kondensiert, und ein Dekompressionsmittel, das an einem Teil der Kältemittelpassage vorgesehen ist, wobei das Dekompressionsmittel einen Kältemitteldruck reduziert, wobei der Kernbereich (10) eine Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren (12) aufweist, die mit einander gegenüberliegenden Enden davon mit einem Paar von im Abstand voneinander parallel angeordneten Kopfstücken (11) in Fluidkommunikation verbunden sind, wobei der Kondensator (1) ferner zumindest eine Unterteilung (15, 16, 17) aufweist, die in zumindest einem der Kopfstücke (11) vorgesehen ist, um die Mehrzahl von Wärmetausch-Rohren (12) in eine Mehrzahl von Passagen (P1, P2, P3, P4) zu trennen, wobei das Kältemittel jede der Passagen (P1, P2, P3, P4) der Reihe nach passiert, wobei die Mehrzahl der Passagen (P1, P2, P3, P4) eine erste Passage (P1), mit der der Kältemitteleinlass verbunden ist, und eine letzte Passage (P2, P3, P4) hat, die mit dem Kältemittelauslass verbunden ist, und wobei das Dekompressionsmittel an einem Teil der Kältemittelpassage angeordnet ist, der zwischen der ersten Passage (P1) und der letzten Passage (P2, P3, P4) liegt.
Kondensator (1) nach Anspruch 1, wobei die Kältemittelpassage, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittel angeordnet ist, zumindest einen Teil des gasförmigen Hoch-Druck-Kältemittels in ein verflüssigtes Kältemittel kondensiert, wobei das Dekompressionsmittel das verflüssigte Kältemittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert, und wobei die Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, das gasförmige Niedrig-Druck-Kältemittel wieder kondensiert.
Kondensator (1) nach Anspruch 2, der ferner einen Flüssigkeit-Haltebereich zum Halten von verflüssigtem Kältemittel auf der stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels aufweist.
Kondensator (1) nach Anspruch 1, wobei ein Kältemittelpassage-Querschnittsbereich des Dekompressionsmittels kleiner als ein Querschnittsbereich von der Kältemittelpassage ist, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, und als der von der Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Passagen (P1, P2, P3, P4) die erste Passage (P1), die letzte Passage (P3, P4) und eine oder eine Mehrzahl von zwischenliegenden Passagen (P2, P3) hat, wobei zumindest eine der zwischenliegenden Passagen (P2, P3) eine Dekompressionspassage als das Dekompressionsmittel bildet.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei die Dekompressionspassage zumindest eine der zwischenliegenden Passagen (P2, P3) ist, die auf der stromaufwärtigen Seite der letzen Passage (P3, P4) benachbart zur letzen Passage (P3, P4) ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Verhältnis von einem Gesamt-Querschnittsbereich von allen Passagen (P1, P2), die auf einer stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) angeordnet sind, zu einem Gesamt-Querschnittsbereich von allen Passagen (P3, P4), die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage angeordnet sind, von 65:35 bis 35:10 ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Passage-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage (P2, P3) kleiner als ein Querschnittsbereich der Passage (P1, P2) ist, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist, und als der der Passage (P3, P4), die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Passage-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage (P2, P3) 10% bis 50% eines Querschnittsbereichs von der Passage (P1, P2) ist, die auf einer stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P2, P3) ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Passage-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage (P2, P3) 10% bis 55% eines Querschnittsbereichs von der Passage (P3, P4) ist, die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage benachbart zu der Dekompressionspassage ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Passage-Querschnittsbereich der Dekompressionspassage (P2, P3) 2% bis 10% eines Gesamt-Querschnittsbereichs von allen Passagen (P1, p2, P3, P4) ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Wärmetausch-Rohr (12), das die Dekompressionspassage bildet, einen äquivalenten Durchmesser hat, der kleiner als ein äquivalenter Durchmesser eines Wärmetausch-Rohres (12) ist, das die jeweilige der Passagen (P1, P2, P3, P4) bildet, die auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P2, P3) sind.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Wärmetausch-Rohr (12), das die Dekompressionspassage bildet, einen kleineren Querschnittsbereich als ein Querschnittsbereich von einem Wärmetausch-Rohr (12) hat, das jede der Passagen (P1, P2, P3, P4) bildet, die auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P2, P3) sind.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Wärmetausch-Rohr (12), das die Dekompressionspassage bildet, einen Bereich mit teilweise kleinem Innendurchmesser hat.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei eine Anzahl von Wärmetausch-Rohren (12), die die Dekompressionspassage (P2, P3) bilden, kleiner als die der Wärmetausch-Rohre (12) ist, die die Passagen (P1, P2, P3, P4) bildet, die auf einer stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P2, P3) sind.
Kondensator (1) nach Anspruch 15, wobei die Anzahl der Wärmetausch-Rohre (12), die die Dekompressionspassage (P2, P3) bildet, 1 bis 5 ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 15, wobei die Anzahl der Wärmetausch-Rohre (12), die die Passage (P1, P2, P3, P4) bildet, die auf einer stromaufwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P2, P3) ist, 3 bis 40 ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 15, wobei die Anzahl der Wärmetausch-Rohre (12), die die Passage (P3, P4) bildet, die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) benachbart zu der Dekompressionspassage ist, 3 bis 12 ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei ein Wärmetausch-Rohr, das die Dekompressionspassage (P2, P3) bildet, mit einer nicht geraden Form ausgebildet ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 5, wobei die Passage (P3, P4), die auf einer stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P2, P3) angeordnet ist, eine Kondensierungszone (C2) zum Kondensieren von gasförmigem Kältemittel, das durch das Dekompressionsmittel passiert, und eine Nachkühlungszone zum Nachkühlen von verflüssigtem Kältemittel aufweist, das durch das Dekompressionsmittel passiert.
Kondensator (1) nach Anspruch 1, wobei das Dekompressionsmittel (20) in dem Kopfstück (11) vorgesehen ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 21, wobei die Kältemittelpassage, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels (20) angeordnet ist, eine erste Kondensierungszone (C1) mit einer oder einer Mehrzahl von Passagen (P1, P2) bildet, und wobei die Kältemittelpassage, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, eine zweite Kondensierungszone (C2) mit einer oder einer Mehrzahl von Passagen (P3, P4) bildet, und wobei das Dekompressionsmittel (20) an einem Kältemittel-Umkehrbereich in dem Kopfstück (11) zwischen der ersten und zweiten Kondensierungszone (C1, C2) bereitgestellt ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 21, wobei das Dekompressionsmittel (20) ein Plattenelement (21a), das ein Inneres des Kopfstückes (11) unterteilt, und ein Düsenrohr (21b) aufweist, das das Plattenelement (21a) zum Passieren des Kältemittels durchdringt.
Kondensator (1) nach Anspruch 21, wobei das Dekompressionsmittel (20) ein Bereich mit reduziertem Durchmesser des Kopfstückes (11) ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 21, wobei das Dekompressionsmittel (20) ein Plattenelement (23a), das ein Inneres des Kopfstückes (11) unterteilt, und ein Kältemittel-Umleitungsrohr (23b) aufweist, das mit dem einem Ende davon auf einer stromaufwärtigen Seite des Plattenelementes (23a) mit dem Kopfstück (11) in Fluidkommunikation verbunden ist und mit dem anderen Ende davon auf einer stromabwärtigen Seite des Plattenelementes (23a) mit dem Kopfstück (11) in Fluidkommunikation verbunden ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 1, der ferner einen Aufnahmetank (5) aufweist, wobei der Aufnahmetank (50) auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist, sodass der Aufnahmetank (50) verflüssigtes Kältemittel aufnimmt, das durch die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnete Kältemittelpassage verflüssigt ist, um das verflüssigte Kältemittel in ein flüssiges Kältemittel und ein gasförmiges Kältemittel zu trennen, und das flüssige Kältemittel in das Dekompressionsmittel einleitet, wobei das flüssige Kältemittel durch das Dekompressionsmittel in ein gasförmiges Niedrig-Druck-Kältemittel dekomprimiert wird, welches seinerseits durch die Kältemittelpassage wieder kondensiert wird, die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels angeordnet ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 26, wobei die Mehrzahl von Passagen die erste Passage (P1), die letzte Passage (P4) und eine oder eine Mehrzahl von zwischenliegenden Passagen (P2, P3) hat, wobei zumindest eine der zwischenliegenden Passagen (P3) eine Dekompressionspassage als das Dekompressionsmittel bildet.
Kondensator (1) nach Anspruch 27, wobei die Dekompressionspassage (P3) zumindest eine der zwischenliegenden Passagen ist, die auf der stromaufwärtigen Seite der letzen Passage (P4) benachbart zu der letzen Passage ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 27, wobei ein Passage-Querschnittbereich der Dekompressionspassage (P3) kleiner als ein Querschnittsbereich der Passage (P2) ist, die auf einer stromaufwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist, und als der der Passage (P4), die auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsmittels benachbart zu dem Dekompressionsmittel ist.
Kondensator (1) nach Anspruch 27, wobei eine Anzahl von Wärmetausch-Rohren (12), die die Dekompressionspassage (P3) bilden, kleiner als die der Wärmetausch-Rohre (12) ist, die die Passagen (P2, P4) bilden, die auf einer stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Dekompressionspassage (P3) benachbart zu der Dekompressionspassage (P3) sind.