DE102007002720A1

DE102007002720A1 - Wärmetauscher und Kühlkreisvorrichtung mit diesem

Info

Publication number: DE102007002720A1
Application number: DE102007002720A
Authority: DE
Inventors: Naohisa Kariya Ishizaka; Thuya Kariya Aung; Hiroshi Kariya Oshitani; Yoshiaki Kariya Takano; Mika Kariya Gocho; Hirotsugu Kariya Takeuchi; Yoshiyuki kariya Okamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-09-13
Also published as: CN101004327A; JP2007192502A; US20070169512A1

Abstract

Ein Wärmetauscher enthält mehrere Fluidkanäle (21), durch welche ein Wärmetauschfluid mit einem Flüssigphasenfluid gelangt, einen über Einlassteilen (21a) der Fluidkanäle angeordneten Behälter (18b) zum Verteilen eines Stroms des Wärmetauschfluids auf die Fluidkanäle und einem Rückhalteelement (75, 77, 80), das über den Einlassteilen im Behälter angeordnet ist, zum vorübergehenden Speichern des in den Behälter strömenden Flüssigphasenfluids darin. Das Rückhalteelement (75, 77, 80) ist so konstruiert, dass das vom Rückhalteelement übertretende Flüssigphasenfluid zum Einlassteil fällt. Demgemäß kann das Wärmetauschfluid vom Behälter gleichmäßig in die Fluidkanäle verteilt werden. Zum Beispiel kann der Wärmetauscher als ein Verdampfapparat (18) für eine Kühlkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe (14) verwendet werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit mehreren Fluidkanälen, der in geeigneter Weise zum Beispiel als ein Verdampfapparat für eine Kühlkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen in einem Behälter des Wärmetauschers vorgesehenen Flüssigfluidrückhalteabschnitt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es ist eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung bekannt, die eine Ejektorpumpe enthält, die als Kältemitteldekompressionseinrichtung und Kältemittelzirkulationseinrichtung dient. Die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung ist zum Beispiel für eine Fahrzeug-Klimaanlage oder ein Fahrzeugkühlsystem zum Kühlen und Tiefkühlen von Ladungen auf einem Fahrzeug oder dergleichen nützlich. Der Kühlkreis ist auch für ein festes Kühlkreissystem, wie beispielsweise eine Klimaanlage, einen Kühlraum oder einen Tiefkühlraum nützlich. Diese Art von Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung ist zum Beispiel in der JP-B2-3322263 (entspricht den US-Patenten Nr. 6,477,857 und 6,574,987) offenbart.

Die JP-A-2005-308384 (entspricht der US 2005/0268644 A1) schlägt eine Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung vor, die einen auf einer Auslassseite einer Ejektorpumpe angeordneten ersten Verdampfapparat, wobei eine Auslassseite des ersten Verdampfapparats mit einer Ansaugseite eines Kompressors verbunden ist, einen von einem stromaufwärtigen Teil der Ejektorpumpe abgezweigten Kältemittelnebenkanal, und einen stromab im Kältemittelnebenkanal angeordneten zweiten Verdampfapparat, wobei eine Auslassseite des zweiten Verdampfapparats mit einer Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbunden ist, enthält.

Ferner ist in der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung der JP-A-2005-308384 ein Behälter, in den das durch den Kältemittelnebenkanal gelangende Kältemittel strömt, an der oberen Seite des zweiten Verdampfapparats angeordnet. Der Behälter ist ausgebildet, um das Kältemittel auf mehrere Kältemittelkanäle (Rohre) des zweiten Verdampfapparats zu verteilen. Dies kann eine einfache Konstruktion zur Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre des zweiten Verdampfapparats erreichen. Insbesondere strömt das abgezweigte Kältemittel im Kältemittelnebenkanal in den Behälter des zweiten Verdampfapparats. Das heißt, nur ein Teil des im Kühlkreis zirkulierenden Kältemittels strömt in den Behälter des zweiten Verdampfapparats, was in einer kleinen Strömungsrate des in den Behälter strömenden Kältemittels resultiert.

Daher erreicht das Kältemittel direkt einen der Räume im Behälter nahe einem Einlass für das Kältemittel, aber erreicht nicht einfach und direkt einen anderen Raum entfernt vom Kältemitteleinlass, wodurch eine unzureichende Gleichmäßigkeit in der Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre bewirkt wird.

Als Ergebnis ist es schwierig, eine endotherme (Kühl-)Wirkung der mehreren Rohre gleichmäßig zu machen, wodurch unvorteilhafterweise eine unzureichende Gleichmäßigkeit in der Temperaturverteilung der durch den zweiten Verdampfapparat strömenden Luft bewirkt wird.

Auch in einem anderen Wärmetauscher mit einem Behälter zum Verteilen eines Wärmetauschfluids (zum Beispiel heißes Wasser oder dergleichen) auf mehrere Innenkanäle entsteht das gleiche Problem, wenn eine Strömungsrate des Wärmetauschfluids klein ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher vorzusehen, der ein Fluid gleichmäßig auf mehrere Fluidkanäle verteilen kann, selbst wenn eine Strömungsrate des Fluids klein ist. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlkreisvorrichtung mit einem Verdampfapparat vorzusehen, die ein Kältemittel gleichmäßig in mehrere Kältemittelkanäle verteilen kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Wärmetauscher mehrere Rohre, die Fluidkanäle definieren, durch welche ein Wärmetauschfluid einschließlich wenigstens eines Flüssigphasenfluids strömt, einen über einem Einlassteil der mehreren Fluidkanäle angeordneten Behälter zum Verteilen eines Stroms des Wärmetauschfluids auf die Fluidkanäle, und ein über dem Einlassteil im Behälter angeordnetes Rückhalteelement zum vorübergehenden Speichern des in dem Behälter strömenden Flüssigphasenfluids darin. In dem Wärmetauscher ist das Rückhalteelement so konstruiert, dass das über das Rückhaltelement übertretende Flüssigphasenfluid zum Einlassteil fällt. Demgemäß wird das in den Behälter strömende Flüssigphasenkältemittel im Rückhalteelement gespeichert, und das über das Rückhalteelement übertretende Flüssigphasenfluid strömt in die Fluidkanäle. Deshalb kann es einfach ein direktes Strömen des Flüssigphasenfluids in einen Teil der Fluidkanäle beschränken, wodurch es das Flüssigphasenkältemittel gleichmäßig in alle Fluidkanäle einleiten kann, selbst wenn eine Strömungsmenge des in den Wärmetauscher eintretenden Fluids klein ist.

Zum Beispiel besitzt das Rückhalteelement einen von einer horizontalen Fläche vorstehenden Bergabschnitt. In diesem Fall definieren der Bergabschnitt und eine Innenwandfläche des in einer vertikalen Richtung verlaufenden Behälters einen vertieften Rückhalteabschnitt, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird, und der Bergabschnitt des Rückhalteelements enthält einen Scheitelbereich mit einem Loch, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid aufgrund des Übertretens zum Einlassteil fällt. Hierbei kann ein Bogenwinkel (θ) des Bergabschnitts in einem Bereich von 30° bis 170° liegen, und das Loch kann im Bergabschnitt dem Einlassteil überlagernd vorgesehen sein.

Alternativ enthält das Rückhalteelement eine im Tank bezüglich einer horizontalen Richtung geneigte Neigungsplatte. In diesem Fall hat die Neigungsplatte ein unteres Teil, das zusammen mit einer Innenwandfläche des Behälters einen Rückhalteabschnitt bildet, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird; und einen oberen Teil mit einem Loch, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid aufgrund des Übertretens zum Einlassteil fällt. Alternativ enthält das Rückhalteelement ein Plattenelement mit einem vertieften Teil zum Definieren eines Rückhalteabschnitts, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird. In diesem Fall ist das Plattenelement von einer Innenwand des Behälters getrennt, um das Loch zu bilden, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.

Der Wärmetauscher kann als ein Verdampfapparat in einer Kühlkreisvorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel enthält die Kühlkreisvorrichtung einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Kühler zum Kühlen des Kältemittels aus dem Kompressor, eine Ejektorpumpe, die ein Düsenteil zum Dekomprimieren des Kältemittels aus dem Kühler und eine Kältemittelansaugöffnung, von welcher das Kältemittel durch einen von einer Strahlöffnung des Düsenteils ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom angesaugt wird, aufweist, und den einen Verdampfapparat, in dem das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel verdampft wird. In diesem Fall enthält der eine Verdampfapparat mehrere Rohre, die Kältemittelkanäle definieren, durch welche das Kältemittel einschließlich wenigstens eines Flüssigphasenkältemittels strömt, und einen über einem Einlassteil der mehreren Kältemittelkanäle angeordneten Behälter zum Verteilen eines Stroms des Kältemittels auf die Kältemittelkanäle. Ferner ist ein Rückhalteelement in dem Behälter über dem Einlassteil zum vorübergehenden Speichern des in den Behälter strömenden Flüssigphasenkältemittels darin angeordnet, und das Rückhalteelement ist vorgesehen, um ein Loch zu bilden, durch welches das aus dem Rückhalteelement übertretenden Flüssigphasenkältemittel zum Einlassteil fällt. Demgemäß kann das Kältemittel gleichmäßig in die Kältemittelkanäle in dem einen Verdampfapparat verteilt werden.

Zum Beispiel kann die Kühlkreisvorrichtung mit einem weiteren Verdampfapparat zum Verdampfen des Kältemittels versehen sein. In diesem Fall kann der weitere Verdampfapparat einen Kältemitteleinlass, der mit einem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe gekoppelt ist, und einen Kältemittelauslass, der mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors gekoppelt ist, enthalten, und der eine Verdampfapparat und der andere Verdampfapparat können mit der Ejektorpumpe kombiniert sein. Die Ejektorpumpe kann mit wenigstens dem einen Verdampfapparat kombiniert sein. In diesem Fall kann die Ejektorpumpe in dem Behälter des einen Verdampfapparats angeordnet sein oder kann mit dem einen Verdampfapparat außerhalb des einen Verdampfapparats kombiniert sein.

Ferner können die weiteren Komponenten, wie beispielsweise ein Dekompressionselement, eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung und der andere Verdampfapparat, außer der Ejektorpumpe weiter mit dem einen Verdampfapparat kombiniert sein.

KURZBESCHREIBUNG DER BEZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit im ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters in der integrierten Einheit von 2;
4 eine Längsschnittansicht eines Verdampfapparatbehälters in der integrierten Einheiten von 2;
5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V-V von 4;
6 eine Perspektivansicht eines Anschlussblocks und einer Zwischenplatte in der integrierten Einheit von 2;
7 eine Perspektivansicht einer Ejektorpumpenbefestigungsplatte in der integrierten Einheit von 2;
8 eine Perspektivansicht einer oberen und einer unteren Trennplatte in der integrierten Einheit von 2;
9 eine Perspektivansicht eines Abstandshalters in der integrierten Einheit von 2;
10 eine Perspektivansicht einer Kältemittelrückhalteplatte in der integrierten Einheit von 2;
11 eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Raums in einem Verdampfapparatbehälter der integrierten Einheit von 2;
12 eine schematische Perspektivansicht eines gesamten Kältemittelströmungspfades in der integrierten Einheit von 2;
13 eine Perspektivansicht eines Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 1 des ersten Ausführungsbeispiels;
14 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 13;
15 eine Seitenansicht des Verdampfapparatbehälters von 14;
16 eine Perspektivansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 2;
17 eine schematische Querschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 16;
18 eine Seitenansicht des Verdampfapparatbehälters von 17;
19 eine Perspektivansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 3;
20 eine schematische Längsschnittansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 19;
21 eine Querschnittsansicht des Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 19;
22 eine Perspektivansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 4;
23 eine schematische Längsschnittansicht eines Verdampfapparatbehälters der integrierten Einheit von 22;
24 eine Seitenansicht des Verdampfapparatbehälters von 23;
25 eine Perspektivansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 5, zusammen mit einer Schnittansicht einer externen Kassette;
26 eine Perspektivansicht eines schematischen Aufbaus einer integrierten Einheit in einem Beispiel 6, zusammen mit einer Schnittansicht einer externen Kassette;
27 eine Perspektivansicht einer Kältemittelrückhalteplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
28 eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Raums eines Verdampfapparatbehälters einer integrierten Einheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
29 eine Perspektivansicht einer Kältemittelrückhalteplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
30 eine Querschnittsansicht eines unteren Raums eines Verdampfapparatbehälters einer integrierten Einheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
31 eine Querschnittsansicht eines unteren Raums eines Verdampfapparatbehälters einer integrierten Einheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
32 eine Längsschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters einer integrierten Einheit gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
33 eine Längsschnittsansicht eines Verdampfapparatbehälters einer integrierten Einheit gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
34 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
35 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
36 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
37 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
38 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
39 ein Kühlkreisdiagramm einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 1 bis 12 beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel wird ein Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung typischerweise für einen Kühlkreis einer Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung verwendet. Eine Einheit für den Kühlkreis ist eine Wärmetauschereinheit, wie beispielsweise eine Verdampfapparateinheit oder zum Beispiel eine mit einer Ejektorpumpe ausgestattete Verdampfapparateinheit.
Diese Einheit ist über eine Rohrleitung mit anderen Komponenten des Kühlkreises, einschließlich eines Kondensators, eines Kompressors und dergleichen, verbunden, um eine Kühlkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe zu bilden. Die Einheit des Ausführungsbeispiels wird für eine Anwendung an einem Innengerät (Verdampfapparat) zum Kühlen von Luft verwendet. Die Einheit kann in anderen Ausführungsbeispielen auch als ein Außengerät verwendet werden.
In einer in 1 dargestellten Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 wird ein Kompressor 11 zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels durch einen Motor für einen Fahrzeugantrieb (nicht dargestellt) über eine elektromagnetische Kupplung 11a, einen Riemen oder dergleichen angetrieben.
Als Kompressor 11 kann entweder ein Verstellkompressor, der ein Kältemittelausgabevermögen durch eine Veränderung der Ausgabekapazität einstellen kann, oder ein Kompressor mit fester Verdrängung, der ein Kältemittelausgabevermögen durch Ändern einer relativen Einschaltdauer des Kompressors durch Einkoppeln und Auskoppeln einer elektromagnetischen Kupplung 11a einstellen kann, verwendet werden. Falls ein elektrischer Kompressor als Kompressor 11 verwendet wird, kann das Kältemittelausgabevermögen durch Einstellen der Drehzahl eines Elektromotors eingestellt oder reguliert werden.
Ein Kühler 12 ist auf einer Kältemittelausgabeseite des Kompressors 11 angeordnet. Der Kühler 12 tauscht Wärme zwischen dem vom Kompressor 11 ausgegebenen Hochdruckkältemittel und einer durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) geblasenen Außenluft (Luft außerhalb eines Raums eines Fahrzeugs) aus, um dadurch das Hochdruckkältemittel zu kühlen.
Als Kältemittel für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 wird in dem Ausführungsbeispiel ein Kältemittel benutzt, dessen Hochdruck einen kritischen Druck nicht übersteigt, beispielsweise ein Kältemittel auf Flon-Basis oder ein Kältemittel auf HC-Basis, um so einen unterkritischen Dampfkompressionskreis zu bilden. Daher dient der Kühler 12 als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
Ein Flüssigkeitsauffanggefäß 12a ist auf einer Kältemittelauslassseite des Kühlers 12 vorgesehen. Das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a hat eine langgestreckte behälterartige Form, wie es in der Technik bekannt ist, und bildet eine Dampf/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zum Trennen des Kältemittels in eine Dampf- und eine flüssige Phase, um ein überschüssiges flüssiges Kältemittel des Kühlkreises darin zu speichern. An einem Kältemittelauslass des Flüssigkeitsauffanggefäßes 12a wird das flüssige Kältemittel vom unteren Teil des Innern in der behälterartigen Form abgeleitet. In dem Ausführungsbeispiel ist das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a integral mit dem Kühler 12 ausgebildet.
Der Kühler 12 kann eine bekannte Konstruktion haben, die einen ersten Wärmetauscher zur Kondensation, der auf der kältemittelstromaufwärtigen Seite positioniert ist, das Flüssigkeitsauftanggefäß 12a zum Einleiten des Kältemittels vom ersten Wärmetauscher zur Kondensation und zum Trennen des Kältemittels in Dampf- und flüssige Phase sowie einen zweiten Wärmetauscher zum Unterkühlen des gesättigten flüssigen Kältemittels aus dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a enthält.
Ein thermisches Expansionsventil 13 ist auf einer Auslassseite des Flüssigkeitsauffanggefäßes 12a angeordnet. Das thermische Expansionsventil 13 ist eine Dekompressionseinheit zum Dekomprimieren des flüssigen Kältemittels aus dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a und enthält ein in einem Kältemittelansaugkanal des Kompressors 11 angeordnetes Temperaturmessteil 13a.
Das thermische Expansionsventil 13 erfasst einen Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite basierend auf der Temperatur und dem Druck des ansaugseitigen Kältemittels des Kompressors 11 und stellt einen Öffnungsgrad des Ventils (eine Kältemittelströmungsrate) so ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kompressoransaugseite zu einem vorbestimmten Wert wird, der voreingestellt ist, wie es in der Technik bekannt ist.
Eine Ejektorpumpe 14 ist auf einer Kältemittelauslassseite des thermischen Expansionsventils 13 angeordnet. Die Ejektorpumpe 14 ist eine Dekompressionseinrichtung zum Dekomprimieren des Kältemittels sowie eine Kältemittelzirkulationseinrichtung (kinetische Vakuumpumpe) zum Zirkulieren des Kältemittels durch eine Sogwirkung (Mitreißwirkung) des mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelstroms.
Die Ejektorpumpe 14 enthält ein Düsenteil 14a zum weiteren Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels (des Mitteldruckkältemittels) durch Einschränken einer Pfadfläche des durch das Expansionsventil 13 gelangten Kältemittels auf ein kleines Niveau, und eine Kältemittelansaugöffnung 14b, die im gleichen Raum wie eine Kältemittelstrahlöffnung des Düsenteils 14a angeordnet ist, zum Ansaugen des Dampfphasenkältemittels von einem späteren beschriebenen zweiten Verdampfapparat 18.
Ein Mischer 14c ist auf der kältemittelstromabwärtigen Seite des Düsenteils 14a und der Kältemittelansaugöffnung 14b zum Mischen eines Hochgeschwindigkeits-Kältemittelsstrom aus dem Düsenteil 14a und eines angesaugten Kältemittels von der Kältemittelansaugöffnung 14b vorgesehen. Ein als Druckerhöhungsabschnitt dienender Diffuser 14b ist auf der kältemittelstromabwärtigen Seite des Düsenteils 14c vorgesehen. Der Diffuser 14d ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass eine Pfadfläche des Kältemittels stromab des Mischers 14c allgemein größer wird. Der Diffuser 14d dient dem Erhöhen des Kältemittelsdrucks durch Bremsen des Kältemittelstroms, d.h. dem Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in Druckenergie.
Ein erster Verdampfapparat 15 ist mit einem Auslass 14e (der Spitze des Diffusors 14d) der Ejektorpumpe 14 verbunden. Die Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 ist mit einer Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
Andererseits ist ein Kältemittelnebenkanal 16 vorgesehen, der von einer Einlassseite der Ejektorpumpe 14 abzweigt. Das heißt, der Kältemittelnebenkanal 16 zweigt an einer Position zwischen dem Kältemittelauslass des thermischen Expansionsventils 13 und dem Kältemitteleinlass des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 ab. Die stromabwärtige Seite des Kältemittelnebenkanals 16 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden. Ein Punkt Z gibt einen Verzweigungspunkt des Kältemittelnebenkanals 16 an.
In dem Kältemittelnebenkanal 16 ist eine Drossel 17 angeordnet. Auf der kältemittelstromabwärtigen Seite der Drossel 17 ist ein zweiter Verdampfapparat 18 angeordnet. Die Drossel 17 dient als eine Dekompressionseinheit, die eine Funktion des Einstellens einer Kältemittelströmungsrate in den zweiten Verdampfapparat 18 durchführt. Insbesondere kann die Drossel 17 aus einer festen Drossel, wie beispielsweise einem Kapillarrohr oder einer Öffnung, aufgebaut sein.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Verdampfapparate 15 und 18 in eine integrierte Konstruktion mit einer später beschriebenen Anordnung integriert. Diese zwei Verdampfapparate 15 und 18 sind in einem nicht dargestellten Gehäuse aufgenommen, und die Luft (zu kühlende Luft) wird durch ein gemeinsames elektrisches Gebläse 19 durch einen im Gehäuse gebildeten Luftkanal in der Richtung eines Pfeils „A" geblasen, sodass die geblasene Luft durch die zwei Verdampfapparate 15 und 18 gekühlt wird.
Die durch die zwei Verdampfapparate 15 und 18 gekühlte Luft wird einem gemeinsamen zu kühlenden Raum (nicht dargestellt) zugeführt. Dies bewirkt, dass die zwei Verdampfapparate 15 und 18 den gemeinsamen zu kühlenden Raum kühlen. Von diesen zwei Verdampfapparaten 15 und 18 ist der erste Verdampfapparat 15, der mit einem Hauptströmungspfad auf der stromabwärtigen Seite der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms A angeordnet, während der mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbundene zweite Verdampfapparat 18 auf der stromabwärtigen Seite des Luftstroms A angeordnet ist.
Wenn die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels als ein Kühlkreis für eine Fahrzeugklimaanlage benutzt wird, ist der Raum im Fahrzeugraum ein zu kühlender Raum. Wenn die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels für einen Kühlkreis eines Tiefkühlfahrzeugs benutzt wird, ist der Raum im Tiefkühlraum und Kühlraum des Tiefkühlfahrzeugs der zu kühlende Raum.
In dem Ausführungsbeispiel sind die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 und die Drossel 17 in eine integrierte Einheit 20 kombiniert. Es werden nun Bezug nehmend auf 2 bis 11 spezielle Beispiele der integrierten Einheit 20 im Detail beschrieben.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des schematischen Gesamtaufbaus des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18. 3 ist eine Querschnittsansicht von oberen Behältern für den ersten und den zweiten Verdampfapparat 15 und 18, 4 ist eine schematische Längsschnittansicht des oberen Behälters des zweiten Verdampfapparats 18, und 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V-V von 4.
Zuerst wird nun Bezug nehmend auf 2 ein Beispiel der integrierten Konstruktion mit den zwei Verdampfapparaten 15 und 18 erläutert. In dem Ausführungsbeispiel von 2 können die zwei Verdampfapparate 15 und 18 integral in eine komplett einzelne Verdampfapparatkonstruktion ausgebildet sein. So bildet der erste Verdampfapparat 15 einen stromaufwärtigen Bereich der einen Verdampfapparatkonstruktion in der Richtung des Luftstroms A, während der zweite Verdampfapparat 18 einen stromabwärtigen Bereich der einen Verdampfapparatkonstruktion in der Richtung des Luftstroms A bildet.
Der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 haben den gleichen Grundaufbau und enthalten Wärmetauschkerne 15a und 18a und auf sowohl der oberen als auch der unteren Seite der Wärmetauschkerne 15a bzw. 18a positionierte Behälter 15b, 15c, 18b und 18c.
Die Wärmetauschkerne 15a und 18a enthalten jeweils mehrere Rohre 21, die in einer Rohrlängsrichtung (z.B. vertikal in 2) verlaufen. Das Rohr 21 entspricht einem Wärmequellenfluidkanal, in dem ein Wärmequellenfluid zum Durchführen eines Wärmeaustausches mit einem Wärmetauschmedium strömt. Einer oder mehrere Kanäle zum Hindurchleiten eines Wärmetauschmediums, insbesondere zu kühlender Luft in diesem Ausführungsbeispiel, sind zwischen diesen Rohren 21 ausgebildet.
Zwischen diesen Rohren 21 sind Rippen 22 so angeordnet, dass die Rohre 21 mit den Rippen 22 verbunden sein können. Jeder der Wärmetauschkerne 15a und 18a ist aus einem Schichtaufbau der Rohre 21 und der Rippen 22 aufgebaut. Diese Rohre 21 und Rippen 22 sind in einer Querrichtung der Wärmetauschkerne 15a und 18a abwechselnd geschichtet. In anderen Ausführungsbeispielen oder Beispielen kann auch eine andere geeignete Konstruktion ohne die Rippen 22 in den Kernen 15a und 18a eingesetzt werden.
In 2 sind nur einige der Rippen 22 gezeigt, aber tatsächlich sind die Rippen 22 über die gesamten Bereiche der Wärmetauschkerne 15a und 18a angeordnet, und der Schichtaufbau mit den Rohren 21 und den Rippen 22 ist über die gesamten Bereiche der Wärmetauschkerne 15a und 18a angeordnet. Die geblasene Luft durch das elektrische Gebläse 19 kann durch Freiräume im Schichtaufbau gelangen.
Das Rohr 21 bildet den Kältemittelkanal, durch den ein Kältemittel strömt, und ist aus einem flachen Rohr mit einer flachen Querschnittsform in der Luftströmungsrichtung A gemacht. Die Rippe 22 ist eine Wellrippe, die durch Biegen einer dünnen Platte in einer wellenartigen Form gemacht ist, und ist mit einer flachen Außenfläche des Rohrs 21 verbunden, um einen Wärmetauschbereich der Luftseite zu erweitern.
Die Rohre 21 des Wärmetauschkerns 15a und die Rohre 21 des Wärmetauschkerns 18a bilden unabhängig die jeweiligen Kältemittelkanäle. Die Behälter 15b und 15c auf der oberen und der unteren Seite des ersten Verdampfapparats 15 und die Behälter 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite des zweiten Verdampfapparats 18 bilden unabhängig die jeweiligen Kältemittelkanalräume.
Wie in 5 dargestellt, haben die Behälter 15b und 15c auf der oberen und der unteren Seite des ersten Verdampfapparats 15 Rohrpasslöcher 15d (nicht dargestellt), in welche obere und untere Enden des Rohrs 21 des Wärmetauschkerns 15a eingesetzt und befestigt werden, sodass die oberen und die unteren Enden des Rohrs 21 mit dem Innenraum der Behälter 15b bzw. 15c in Verbindung stehen.
Analog haben die Behälter 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite des zweiten Verdampfapparats 18 Rohrpasslöcher 18d (nicht dargestellt), in welche obere und untere Enden des Rohrs 21 des Wärmetauschkerns 18a eingesetzt und befestigt werden, sodass die oberen und die unteren Enden des Rohrs 21 beide mit dem Innenraum der Behälter 18b bzw. 18c in Verbindung stehen.
So dienen die auf der oberen und der unteren Seite angeordneten Behälter 15b, 15c, 18b und 18c dem Verteilen der Kältemittelströme auf die jeweiligen Rohre 21 der Wärmetauschkerne 15a und 18a und dem Sammeln der Kältemittelströme aus diesen Rohren 21.
In 5 sind nur die Rohrpasslöcher auf der Seite der oberen Behälter 15b und 18b von den Rohrpasslöchern 15d und 18d der Behälter 15b, 15c, 18b und 18c auf der oberen und der unteren Seite gezeigt. Da die Rohrpasslöcher auf der Seite der unteren Behälter 15c und 18c die gleiche Konstruktion wie die Rohrpasslöcher auf der Seite der oberen Behälter 15b und 18b haben, ist dagegen die Darstellung der Rohrpasslöcher auf der Seite der unteren Behälter 15c und 18c weggelassen.
Da die zwei oberen Behälter 15b und 18b nebeneinander liegen, können die zwei oberen Behälter 15b und 18b integral geformt werden. Das gleiche kann für die zwei unteren Behälter 15c und 18c gelten. Es ist offensichtlich, dass die zwei oberen Behälter 15b und 18b unabhängig als unabhängige Komponente geformt werden können und dass Gleiches für die zwei unteren Behälter 15c und 18c gelten kann.
In dem Ausführungsbeispiel sind, wie in 2 und 5 dargestellt, die zwei oberen Behälter 15b und 18b durch Teilung in ein unteres Halbelement 60 (erstes Element), ein oberes Halbelement 61 (zweites Element) und einen Deckel 62 geformt.
Insbesondere hat das untere Halbelement 60 einen im Wesentlichen W-förmigen Schnitt, den man durch integrales Formen jeweiliger unterer Hälften der oberen Behälter 15b und 18b erhält. Das obere Halbelement 61 hat einen im Wesentlichen M-förmigen Schnitt, den man durch integrales Formen jeweiliger oberer Hälften der zwei oberen Behälter 15b und 18b erhält.
Im Mittelbereich des im Wesentlichen W-förmigen Schnitts des unteren Halbelements 60 ist ein flaches Flächenteil 60a ausgebildet. Im Mittelbereich des im Wesentlichen M-förmigen Schnitts des oberen Halbelements 61 ist ein flaches Flächenteil 61a ausgebildet. Kombinieren des unteren Halbelements 60 mit dem oberen Halbelement 61 bringt das flache Flächenteil 60a in Kontakt mit dem flachen Flächenteil 61a, um zwei zylindrische Formen zu bilden. Die einen Enden der zwei zylindrischen Formen (rechtes Ende von 2) in der Längsrichtung sind mit dem Deckel 62 verschlossen, womit die zwei oberen Behälter 15b und 18b gebildet werden.
Ein für die Verdampfapparatkomponenten, wie beispielsweise das Rohr 21, die Rippe 22, die Behälter 15b, 15c, 18b und 18c, geeignetes Material kann zum Beispiel Aluminium sein, welches ein Metall mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichneter Löteigenschaft ist. Durch Formen jeder Komponente aus dem Aluminiummaterial können die Gesamtkonstruktionen des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 mit Löten integral zusammengebaut werden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Kapillarrohr 17a oder dergleichen, das die Drossel 17 bildet, und ein in 2 dargestellter Anschlussblock 23 mit Löten integral mit dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 zusammengebaut.
Andererseits hat die Ejektorpumpe 14 das Düsenteil 14a, in dem ein feiner Kanal mit hoher Genauigkeit ausgebildet ist. Ein Löten der Ejektorpumpe 14 kann eine Warmverformung des Düsenteils 14a bei der hohen Temperatur beim Löten (bei einer Löttemperatur von Aluminium von etwa 600°C) verursachen. Dies resultiert unvorteilhafterweise in der Tatsache, dass die Form und das Maß oder dergleichen des Kanals des Düsenteils 14a nicht entsprechend einer vorbestimmten Konstruktion gehalten werden können.
Daher wird die Ejektorpumpe 14 mit der Verdampfapparatseite zusammengebaut, nachdem der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18, der Anschlussblock 23 und das Kapillarrohr 17a und dergleichen integral verlötet sind.
Es wird nun genauer eine Baugruppenkonstruktion mit der Ejektorpumpe 14, dem Kapillarrohr 17a, dem Anschlussblock 23 und dergleichen erläutert. Das Kapillarrohr 17a und der Anschlussblock 23 sind aus dem gleichen Aluminiummaterial wie die Verdampfapparatkomponenten gemacht.
Bezug nehmend auf 5 ist das Kapillarrohr 17a in einem talartigen Teil 61b (Vertiefungsteil zwischen den Behältern 15b, 18b), das an dem flachen Flächenteil 61a des oberen Halbelements 61 der oberen Behälter 15b und 18b ausgebildet ist, in Sandwich-Bauweise angeordnet.
Der Anschlussblock 23 ist ein mit einer Seite (der linken Seite in 2) jedes der oberen Behälter 15b und 18b in der Behälterlängsrichtung von dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 verlötetes und befestigtes Element. Der Anschlussblock 23 enthält einen Kältemitteleinlass 25 der in 1 dargestellten integrierten Einheit 20, einen Kältemittelauslass 26 und ein Ejektorpumpeneinlassteil 63 zum Montieren der Ejektorpumpe 14 an der Verdampfapparatseite.
Wie in 3 und 6 dargestellt, verzweigt der Kältemitteleinlass 25 in einer Mitte des Anschlussblocks 23 in der Dickenrichtung in einen Hauptkanal 25a, der als ein zum Einlass der Ejektorpumpe 14 gerichteter erster Kanal dient, und einen Nebenkanal 16, der als ein zum Einlass des Kapillarrohrs 17a gerichteter zweiter Kanal dient. Dieser Teil des Nebenkanals 16 entspricht einem Einlassteil des in 1 dargestellten Nebenkanals 16. Somit ist ein Verzweigungspunkt Z von 1 innerhalb des Anschlussblocks 23 vorgesehen.
Der Kältemittelauslass 26 besteht aus einem einfachen Durchgangsloch (rundes Loch oder dergleichen), das den Anschlussblock 23 in der Dickenrichtung durchdringt, wie in 2 und 6 dargestellt.
Der Anschlussblock 23 ist mit der Seite der oberen Behälter 15b und 18b über eine Zwischenplatte 64 verlötet und befestigt. Die Zwischenplatte 24 dient dem Bilden des Hauptkanals 25a und des Nebenkanals 16, wie oben beschrieben, indem sie integral an dem Anschlussblock 23 befestigt ist, und dem Fixieren der Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung.
In der aus dem Aluminiummaterial geformten Zwischenplatte 64 sind eine hauptkanalseitige Öffnung 64a in Verbindung mit dem Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23, eine nebenkanalseitige Öffnung 24b in Verbindung mit dem Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 und eine kältemittelauslassseitige Öffnung 64c in Verbindung mit dem Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23 ausgebildet.
Ein zylindrisches Teil 64d ist an einem Umfangsteil der hauptkanalseitigen Öffnung 64a ausgebildet, um in den oberen Behälter 18b eingesetzt zu werden. Ein ringförmiger Flansch 64e, der in der Innendurchmesserrichtung des zylindrischen Teils 64d vorsteht, ist an der Spitze des zylindrischen Teils 64d ausgebildet.
Eine erste Nase 64f (Klauenabschnitt), die von der Zwischenplatte 64 zur Verdampfapparatseite ragt, ist mit den oberen Behältern 15b und 18b verstemmt und an ihnen befestigt, sodass die Zwischenplatte 64 vorläufig an der Verdampfapparatseite fixiert werden kann. Ferner wird eine zweite Nase 64g (Klauenabschnitt), die von der Zwischenplatte 64 zum Anschlussblock 23 ragt, mit dem Anschlussblock 23 verstemmt und an ihm befestigt, sodass der Anschlussblock 23 vorläufig an der Verdampfapparatseite fixiert werden kann.
Die nebenkanalseitige Öffnung 64b der Zwischenplatte 64 ist mit dem stromaufwärtigen Ende (dem linken Ende in 2) des Kapillarrohrs 17a verlötet und dicht verbunden.
Mit einer solchen Anordnung des Anschlussblocks 23 und der Zwischenplatte 64 steht der Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23 über die kältemittelauslassseitige Öffnung 64c der Zwischenplatte 64 mit einem linken Raum 31 des oberen Behälters 15b in Verbindung, und der Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 steht über die hauptkanalseitige Öffnung 64a der Zwischenplatte 64 mit einem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b in Verbindung. Ferner sind der Anschlussblock 23 und die Zwischenplatte 64 mit den Stirnseiten der oberen Behälter 15b und 18b verlötet, wobei der Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 63 mit dem stromaufwärtigen Ende 17c des Kapillarrohrs 17a über die nebenkanalseitige Öffnung 64b der Zwischenplatte 64 in Verbindung steht.
Eine Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 ist ein Element, das dem Fixieren des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 dient, wobei der Innenraum des oberen Behälters 18b in den linken Raum 27 und einen rechten Raum 28 getrennt wird, wie in 2 bis 4 dargestellt. Der linke Raum 27 des oberen Behälters 18b funktioniert als ein Sammelbehälter zum Sammeln der durch mehrere Rohre 21 im zweiten Verdampfapparat 18 geströmten Kältemittel.
Die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 ist in einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in der Längsrichtung des Innenraums des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet und mit der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b verlötet.
Wie in 7 dargestellt, ist die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 aus Aluminiummaterial gemacht und enthält ein flaches Plattenteil 65a, das den oberen Behälter 18b in der Querrichtung von 7 trennt, ein zylindrisches Teil 65b, das von dem flachen Plattenteil 65a in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b vorsteht und eine Nase 65c, die vom oberen Ende des flachen Plattenteils 65a nach oben ragt.
Innerhalb des zylindrischen Teils 65b ist ein Durchgangsloch ausgebildet, das die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 lateral durchdringt. Die Nase 65c durchdringt ein schlitzartiges Loch 66 an der Oberseite des oberen Behälters 18b, und sie ist mit dem oberen Behälter 18b verstemmt und an ihm befestigt, wie in 4 dargestellt. Dies kann die Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 vorläufig an dem oberen Behälter 18b fixieren.
Zurück zu 4 ist das stromabwärtige Ende (das rechte Ende) 17d des Kapillarrohrs 17a in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (quer in 4) in den oberen Behälter 18b eingesetzt. Insbesondere ist das stromabwärtige Ende 18d des Kapillarrohrs 17a in ein Durchgangsloch 62a des Deckels 62 des oberen Behälters 18b eingesetzt, um innerhalb des rechten Raums 28 zu öffnen. Eine Dichtungsverbindung ist zwischen der Außenumfangsfläche des Kapillarrohrs 17a und dem Durchgangsloch 62a des Deckels 62 mit Löten ausgebildet.
Eine Oben/Unten-Trennplatte 67 ist in einem im Wesentlichen mittleren Bereich in der vertikalen Richtung des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b angeordnet. Die Oben/Unten-Trennplatte 67 dient der Trennung des rechten Raums 28 in zwei Räume in der Oben/Unten-Richtung, d.h. in einen oberen Raum 69 und einen unteren Raum 70, der als Verteilbehälter zum Verteilen des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfapparats 18 dient.
Die Oben/Unten-Trennplatte 67 ist aus einem Aluminiummaterial gemacht und mit der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b verlötet. Die Trennplatte 67 hat eine Plattenform, die sich insgesamt in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b erstreckt, wie in 8 dargestellt.
Insbesondere enthält die Oben/Unten-Trennplatte 67 eine flache Plattenfläche 67a, die sich in der Längsrichtung des oberen Behälters 18b erstreckt, und ein erstes und ein zweites gebogenes Teil 67b und 67c, die in rechten Winkeln in Richtungen gegeneinander an zwei Enden der flachen Plattenfläche 67a in der Längsrichtung gebogen sind.
Dieses erstes gebogene Teil 67b ist von einem Ende der flachen Plattenfläche 67a, das näher zum stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ist (auf der rechten Seite von 4), nach oben gebogen, während das zweite gebogene Teil 67c vom anderen Ende der flachen Plattenfläche 67a nach unten gebogen ist.
Wie in 5 dargestellt, ist die flache Plattenfläche 67a so geneigt, dass sie von der Seite des ersten Verdampfapparats 15 zur Seite des zweiten Verdampfapparats 18 abgesenkt ist. Am Fuß des ersten gebogenen Teils 67b ist integral eine Rippe 67d ausgebildet, die in einer Dreiecksform zur flachen Plattenfläche 67a ragt. Die Rippe 67d erhöht die Steifigkeit des ersten gebogenen Teils 67b, wodurch ein Biegewinkel des ersten gebogenen Teils 67b im rechten Winkel gehalten wird.
Wie in 4 dargestellt, durchdringt eine Nase 67e, die von der Spitze (dem oberen Ende) des ersten gebogenen Teils 67b nach oben ragt, das schlitzartige Loch 68 an der Oberseite des oberen Behälters 18b und ist so mit dem oberen Behälter 18b verstemmt und an ihm befestigt. Daher kann die Oben/Unten-Trennplatte 67 vorläufig an dem oberen Behälter 18b befestigt werden.
Durch Bilden des ersten gebogenen Teils 67b in der Oben/Unten-Trennplatte 67 ist der untere Raum 70 am stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a (auf der rechten Seite von 4) weiter nach oben erweitert als am ersten gebogenen Teil 67b. Das heißt, in dem Raum auf der Seite des stromabwärtigen Endes 17d des Kapillarrohrs 17a im rechten Raum 28 ist der obere Raum 69 nicht ausgebildet, und der untere Raum 70 ist über den gesamten vertikalen Bereich des rechten Raums 28 ausgebildet.
Wie in 8 dargestellt, ist an einem Ende der flachen Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 auf der Seite des zweiten gebogenen Teils 67c (auf der linken Seite in 8) eine Vertiefung 67f ausgebildet, die zur Seite des unteren Raums 70 vertieft ist. Die Vertiefung 67f enthält ein zylindrisches Vertiefungsteil 67g und ein konisches Vertiefungsteil 67h.
Das zylindrische Vertiefungsteil 67g hat eine Form, die sich in der Längsrichtung in der flachen Plattenfläche 67a an einem Ende der flachen Plattenfläche 67a auf der Seite des zweiten gebogenen Teils 67c (auf der linken Seite in 8) erstreckt. Das konische Vertiefungsteil 67h ist nacheinander in Verbindung mit dem zylindrischen Vertiefungsteil 67g näher zur Seite des ersten gebogenen Teils 67b (auf der rechten Seite in 8) als zum zylindrischen Vertiefungsteil 67g ausgebildet. Das konische Vertiefungsteil 67h hat eine solche Form, dass die Seite des zylindrischen Vertiefungsteils 67g des Vertiefungsteil 67h tief ist und dass das Vertiefungsteil 67h umso flacher wird, je weiter es sich von dem zylindrischen Vertiefungsteil 67g entfernt.
Die Ejektorpumpe 14 ist aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, gemacht. Alternativ kann die Ejektorpumpe 14 aus Kunstharz (nichtmetallisches Material) gemacht sein. Nach einem Schritt des integralen Verlötens und Zusammenbauens des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 oder dergleichen (einem Schritt des Lötens) wird die Ejektorpumpe 14 durch Löcher einschließlich des Ejektorpumpeneinlasses 63 des Anschlussblocks 23 und der hauptkanalseitigen Öffnung 64a der Zwischenplatte 64 in den oberen Behälter 18b eingesetzt.
Die Spitze 14e der Ejektorpumpe 14 in der in 3 dargestellten Längsrichtung entspricht dem Auslassteil 14e der in 1 dargestellten Ejektorpumpe 14. Diese Ejektorpumpenspitze 14e wird in das zylindrische Teil 65b der Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 eingesetzt, um mittels eines O-Rings 29a abgedichtet und befestigt zu werden.
Wie in 4 dargestellt, ist die Ejektorpumpenspitze 14e an einer solchen Position angeordnet, dass sie die flache Plattenfläche 67a der Oben/Unten-Trennplatte 67 in vertikaler Richtung kreuzt. Die Vertiefung 67f ist in der Oben/Unten-Trennplatte 67 ausgebildet, und die Außenumfangsfläche des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 ist in und an dem zylindrischen Vertiefungsteil 67g der Vertiefung 67f angeordnet. Dies lässt die gesamte Spitze 14e der Ejektorpumpe im oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b offen sein. Die Kältemittelansaugöffnung 15b der Ejektorpumpe 14 steht mit dem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 in Verbindung.
Wie in 3 dargestellt, ist an einer im Wesentlichen Mitte in der Behälterlängsrichtung des Innenraums des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 eine Links/Rechts-Trennplatte 30 angeordnet, die den Innenraum des oberen Behälters 15b in der Behälterlängsrichtung in zwei Räume, d.h. den linken Raum 31 und einen rechten Raum 32 trennt.
Der linke Raum 31 dient als Sammelbehälter zum Sammeln der durch die mehreren Rohre 21 des Verdampfapparats 15 gelangten Kältemittel. Der rechte Raum 32 dient als Verteilbehälter zum Verteilen des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des ersten Verdampfapparats 15.
Wie in 4 und 5 dargestellt, ist an der flachen Plattenfläche 61a des oberen Halbelements 61 der oberen Behälter 15b und 18b ein Vertiefungsteil 61c an einem im oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b positionierten Teil ausgebildet.
Mehrere Vertiefungsteile 61c sind in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (quer in 4) angeordnet. Mehrere Verbindungslöcher 71 sind durch Räume gebildet, die von diesen Vertiefungsteilen 61c und der flachen Plattenfläche 60a des unteren Halbelements 60 der oberen Behälter 15b und 18b eingeschlossen sind.
Der obere Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b und der rechte Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 stehen miteinander über die mehreren Verbindungslöcher 71 in Verbindung.
Die mehreren Vertiefungsteile 61c können in einer solchen Form ausgebildet sein, das sie in einem Körper verbunden sind, wodurch die Verbindungslöcher 71 quer über den gesamten Bereich im oberen Raum 69 in der Querrichtung (in der Schichtungsrichtung der Rohre 21) gebildet sind.
Das linke Ende der Ejektorpumpe 14 (linkes Ende von 3) in der Längsrichtung entspricht dem Einlassteil des Düsenteils 14a von 1. Dieses linke Ende ist in die Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils 64d der Zwischenplatte 64 unter Verwendung eines O-Rings 29b eingepasst und dicht befestigt.
In dem Ausführungsbeispiel wird die Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung wie folgt befestigt. Zuerst wird nach dem Einsetzen der Ejektorpumpe 14 vom Ejektorpumpeneinlassteil 63 des Anschlussblocks 23 in den oberen Behälter 18b der Abstandhalter 72 in das Ejektorpumpeneinlassteil 63 eingesetzt, und dann greifen Außengewinde an der Außenumfangsfläche eines säulenartigen Stopfens 73 mit Innengewinden an der Innenumfangsfläche des Ejektorpumpeneinlassteils 63 ineinander. In dem Ausführungsbeispiel sind der Abstandhalter 72 und der Stopfen 73 jeweils aus Aluminiummaterial gemacht.
Wie in 9 dargestellt, enthält der Abstandhalter 72 ein ringförmiges Teil 72a und ein von einem Teil des ringförmigen Teils 72a in einer axialen Richtung vorstehendes Vorsprungteil 72b. So drückt, wenn der Stopfen 73 mit dem Ejektorpumpeneinlassteil 63 in Eingriff steht, das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72 das linke Ende der Ejektorpumpe 14 in die Richtung des Einsetzens der Ejektorpumpe 14.
Andererseits ist am linken Ende der Ejektorpumpe 14 ein ringförmiges Teil 74 ausgebildet, dessen Durchmesser größer als die Ejektorpumpe selbst ist. Daher wird, wenn das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72 gegen das linke Ende der Ejektorpumpe 14 in der Einsetzrichtung der Ejektorpumpe 14 gedrückt wird, das ringförmige Teil 74 der Ejektorpumpe 14 gegen den Flansch 64e der Zwischenplatte 64 gedrückt. Dies kann die Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung der Ejektorpumpe 14 fixieren.
Falls das Vorsprungteil 72b so ausgebildet ist, dass es vom Gesamtumfang des ringförmigen Teils 72a des Abstandhalters 72 vorsteht, um so den Abstandhalter 72 in einer einfachen zylindrischen Form zu machen, würde der Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 durch den Abstandhalter 72 geschlossen werden.
Im Gegensatz dazu kann, da in dem Ausführungsbeispiel das Vorsprungteil 72b des Abstandhalters 72 so ausgebildet ist, dass es nur von einem Teil des ringförmigen Teils 72a des Abstandhalters 72 vorsteht, die Ejektorpumpe 14 in der Längsrichtung fixiert werden, ohne den Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 zu verschließen.
Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Stopfens 23 wird in die Innenumfangsfläche des Ejektorpumpeneinlassteils 63 des Anschlussblocks 23 unter Verwendung des O-Rings 29c eingepasst und daran dicht befestigt.
Wie in 4 und 5 dargestellt, ist eine Kältemittelrückhalteplatte 75 im unteren Raum 70 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b angeordnet. Die Kältemittelrückhalteplatte 75 ist ein Element, das der gleichmäßigen Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 des zweiten Verdampfapparats 18 dient, und sie entspricht einem Rückhalteelement der Erfindung.
Die Kältemittelrückhalteplatte 75 des Ausführungsbeispiels ist aus Aluminiummaterial gemacht und hat eine plattenartige Form mit einem bergartigen Schnitt, der in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 (quer in 4) verläuft. Der bergartige Schnitt ragt von einer horizontalen Fläche in der Kältemittelrückhalteplatte 75 vor.
Bezug nehmend auf 10 sind mehrere Löcher 75a am oberen Teil der Kältemittelrückhalteplatte 75 mit dem bergartigen Schnitt in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 ausgebildet. Zwischen diesen Löchern 75a ist ein Verbindungsteil 75b mit einem bergartigen Schnitt ausgebildet. Das Verbindungsteil 75b kann die Steifigkeit der Kältemittelrückhalteplatte 75 gewährleisten, selbst wenn die Löcher 75a in der Kältemittelrückhalteplatte 75 ausgebildet sind.
Wie in 10 dargestellt, hat das Loch 75a eine Form, die sich vollständig in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt. Da die sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckende Kante des Lochs 75a eine wellenartige Form besitzt, hat die Kante mehrere Scheitel 75c, die nach außen verformt sind. Dagegen besitzt eine andere Kante des Lochs 75a, die sich in einer Richtung senkrecht zur Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt, eine lineare Form, wie in 11 dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel ist die wellenartige Form an der Kante des Lochs 75a durch Verzerren und Verformen der linearen Form gebildet. Alternativ kann die wellenartige Form an der Kante des Lochs 75a in einer sanft gekrümmten Form ausgebildet sein.
Wie in 5 dargestellt, ist ein Ende 75e auf der Seite eines Bodens 75d mit einem bergartigen Schnitt der Kältemittelrückhalteplatte 75 an der oberen Stirnfläche des Rohrs 21 platziert und mit der in der vertikalen Richtung verlaufenden Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60 des oberen Behälters 18b verlötet. Dies erzeugt einen talartigen Rückhalteabschnitt 76 zwischen dem Boden 75d der Kältemittelrückhalteplatte 75 und der Innenwandfläche des oberen Behälters 18b.
In dem Ausführungsbeispiel ist, wie in 11 dargestellt, ein Abstand P zwischen den wellenartigen Scheiteln 75c des Lochs 75a auf den gleichen Abstand zwischen den Rohren 21 gesetzt, und daher ist der Scheitel 75c dem Einlassteil 21a des Rohrs 21 überlagert.
Bezug nehmend auf 3, 4 und 12 werden nun bei der obigen Konstruktion in mehr Einzelheiten die Kältemittelströmungspfade der gesamten integrierten Einheit 20 beschrieben. 12 ist eine schematische Perspektivansicht der gesamten Kältemittelströmungspfade in der integrierten Einheit 20.
Der Kältemitteleinlass 25 des Anschlussblocks 23 ist in den Hauptkanal 25a und den Nebenkanal 16 verzweigt. Das Kältemittel im Hauptkanal 25a gelangt durch die hauptkanalseitige Öffnung 64a in der Zwischenplatte 64 und wird dann durch die Ejektorpumpe 14 (das Düsenteil 14a → den Mischer 14c → den Diffusor 14d) dekomprimiert. Das dekomprimierte Niederdruckkältemittel strömt in den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 über den oberen Raum 69 des rechten Raums 28 im oberen Behälter 18b und über mehrere Verbindungslöcher 71 in der Richtung des Pfeils „a".
Das Kältemittel im rechten Raum 32 bewegt sich in den auf der rechten Seite des Wärmetauschkerns 15a positionierten Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „b" nach unten, um in den rechten Teil des unteren Behälters 15c zu strömen. Im unteren Behälter 15c ist keine Trennplatte vorgesehen, und daher bewegt sich das Kältemittel in der Richtung des Pfeils „c" von der rechten Seite des unteren Behälters 15c zu seiner linken Seite.
Das Kältemittel auf der linken Seite des unteren Behälters 15c bewegt sich in den auf der linken Seite des Wärmetauschkerns 15a positionierten Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „d" nach oben, um in den linken Raum 31 des oberen Behälters 15b zu strömen. Das Kältemittel strömt weiter in der Richtung des Pfeils „e" zum Kältemittelauslass 26 des Anschlussblocks 23.
Im Gegensatz dazu wird das Kältemittel im Nebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zuerst durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert, und dann strömt das dekomprimierte Niederdruckkältemittel (Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel) in der Richtung des Pfeils „f" in den unteren Raum 70 des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18.
Das in den unteren Raum 70 strömende Kältemittel bewegt sich in den auf der rechten Seite des Wärmetauschkerns 18a positionierten Rohren 21 in der Richtung des Pfeils „g", um in den rechten Teil des unteren Behälters 18c zu strömen. Im unteren Behälter 18c ist keine Rechts/Links-Trennplatte vorgesehen, und daher bewegt sich das Kältemittel in der Richtung eines Pfeils „h" von der rechten Seite des unteren Behälters 18c zu seiner linken Seite.
Das Kältemittel auf der linken Seite des unteren Behälters 18c bewegt sich in der Richtung des Pfeils „i" in den auf der linken Seite des Wärmetauschkerns 18a positionierten Rohren 21 nach oben, um in den linken Raum 27 des oberen Behälters 18c zu strömen. Da die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 mit dem linken Raum 27 in Verbindung steht, wird das Kältemittel im linken Raum 27 von der Kältemittelansaugöffnung 14b in die Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Die integrierte Einheit 20 hat den oben beschriebenen Aufbau des Kältemittelkanals. Nur der eine Kältemitteleinlass 25 muss am Anschlussblock 23 vorgesehen sein, und nur der eine Kältemittelauslass 26 muss am Anschlussblock 23 in der integrierten Einheit 20 vorgesehen sein.
Es wird nun eine Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn der Kompressor 11 durch einen Fahrzeugmotor angetrieben wird, strömt das durch den Kompressor 11 komprimierte und von ihm ausgegebene Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel in den Kühler 12, wo das Hochtemperaturkältemittel durch die Außenluft gekühlt und kondensiert wird. Das aus dem Kühler 12 strömende Hochdruckkältemittel strömt in das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a, in welchem das Kältemittel in eine flüssige und eine Dampfphase getrennt wird. Das flüssige Kälte-mittel wird aus dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a abgeleitet und gelangt durch das Expansionsventil 13.
Das Expansionsventil 13 stellt den Öffnungsgrad des Ventils (die Kältemittelströmungsrate) so ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 (d.h. des durch den Kompressor angesaugten Kältemittels) zu einem vorbestimmten Wert wird, und das Hochdruckkältemittel wird dekomprimiert. Das durch das Expansionsventil 13 gelangte Kältemittel (Mitteldruckkältemittel) strömt in einen im Anschlussblock 23 der integrierten Einheit 20 vorgesehenen Kältemitteleinlass 25.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kältemittelstrom in den vom Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 zum Düsenteil 14a der Ejektorpumpe 14 gerichteten Kältemittelstrom und den vom Kältemittelnebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zum Kapillarrohr 17a gerichteten Kältemittelstrom geteilt.
Der Kältemittelstrom in die Ejektorpumpe 14 wird durch das Düsenteil 14a dekomprimiert und ausgedehnt. So wird die Druckenergie des Kältemittels am Düsenteil 14a in die Druckenergie umgewandelt, und das Kältemittel wird von der Strahlöffnung des Düsenteils 14a mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt saugt der Druckabfall des Kältemittels von der Kältemittelansaugöffnung 14b das durch den zweiten Verdampfapparat 18 im Kältemittelnebenkanal 16 gelangte Kältemittel (Dampfphasenkältemittel) an.
Das vom Düsenteil 14a ausgestoßene Kältemittel und das in die Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugte Kältemittel werden durch den Mischer 14c stromab des Düsenteils 14a kombiniert, um in den Diffusor 14d zu strömen. Im Diffusor 14d wird die Geschwindigkeitsenergie (Expansionsenergie) des Kältemittels durch Vergrößern der Pfadfläche in Druckenergie umgewandelt, was in einem erhöhten Druck des Kältemittels resultiert.
Das aus dem Diffusor 14d der Ejektorpumpe 14 strömende Kältemittel strömt durch die durch die Pfeile „a" bis „e" in 12 angegebenen Kältemittelsströmungspfade im ersten Verdampfapparat 15. Während dieser Zeit absorbiert im Wärmetauschkern 15a des ersten Verdampfapparats 15 das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel Wärme aus der in der Richtung eines Pfeils „A" geblasenen Luft, um so zu verdampfen. Das verdampfte Dampfphasenkältemittel wird von dem einen Kältemittelauslass 26 in den Kompressor 11 gesaugt und wieder komprimiert.
Der Kältemittelstrom in den Kältemittelnebenkanal 16 wird durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert, um zu einem Niederdruckkältemittel (Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel) zu werden. Das Niederdruckkältemittel strömt durch die durch die Pfeile „f" bis „i" von 12 angegebenen Kältemittelströmungspfade im zweiten Verdampfapparat 18. Während dieser Zeit absorbiert das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel im Wärmetauschkern 18a des zweiten Verdampfapparats 18 Wärme aus der durch den ersten Verdampfapparat 15 gelangten geblasenen Luft, um zu verdampfen. Das verdampfte Dampfphasenkältemittel wird von der Kältemittelansaugöffnung 14b in die Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Wie oben erwähnt, kann gemäß dem Ausführungsbeispiel das Kältemittel auf der stromabwärtigen Seite des Diffusors 14d der Ejektorpumpe 14 dem ersten Verdampfapparat 15 zugeführt werden, und das Kältemittel auf der Seite des Nebenkanals 16 kann dem zweiten Verdampfapparat 18 über ein Kapillarrohr (Drossel) 17a zugeführt werden, sodass der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 gleichzeitig Kühlwirkungen zeigen. So kann die durch sowohl den ersten als auch den zweiten Verdampfapparat 15 und 18 gekühlte Luft in einen zu kühlenden Raum geblasen werden, wodurch der zu kühlende Raum gekühlt wird.
Hierbei ist der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 15 der Druck des Kältemittels, der durch den Diffusor 14d erhöht worden ist. Im Gegensatz dazu kann, da die Auslassseite des zweiten Verdampfapparats 18 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden ist, der niedrigste Druck des Kältemittels, der am Düsenteil 14a dekomprimiert worden ist, auf den zweiten Verdampfapparat 18 wirken.
Daher kann der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfapparats 18 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfapparats 15 sein. Bezüglich der Strömungsrichtung A der geblasenen Luft ist der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, auf der stromaufwärtigen Seite angeordnet, und der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, ist auf der stromabwärtigen Seite angeordnet. Sowohl eine Differenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur des ersten Verdampfapparats 15 und der Temperatur der geblasenen Luft als auch eine Differenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur des zweiten Verdampfapparats 18 und der Temperatur der geblasenen Luft können gesichert werden.
Daher können beide Kühlleistungen des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 effektiv gezeigt werden. So kann die Kühlleistung des gemeinsam zu kühlenden Raums in der Kombination des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 effektiv verbessert werden. Ferner erhöht die Wirkung der Druckerhöhung durch den Diffusor 14d den Druck des Ansaugkältemittels des Kompressors 11, wodurch die Antriebsenergie des Kompressors 11 vermindert wird.
Die Kältemittelströmungsrate auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 18 kann durch das Kapillarrohr (die Drossel) 17 unabhängig eingestellt werden, ohne von der Funktion der Ejektorpumpe 14 abzuhängen, und die Kältemittelströmungsrate im ersten Verdampfapparat 15 kann durch eine Drosseleigenschaft der Ejektorpumpe 14 eingestellt werden. So können die Kältemittelströmungsraten in den ersten und den zweiten Verdampfapparat 15 und 18 entsprechend den jeweiligen Wärmelasten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 einfach eingestellt werden.
Für eine kleine Wärmelast des Kreises wird der Unterschied zwischen Hoch- und Niederdrücken im Kreis klein, und auch die Eingangsleistung der Ejektorpumpe 14 wird klein. In dem in der JP-B2-3322263 offenbarten Kreis hängt die durch den zweiten Verdampfapparat 18 gelangende Kältemittelströmungsrate nur von dem Kältemittelansaugvermögen der Ejektorpumpe 14 ab. Dies resultiert in einer verminderten Eingangsleistung der Ejektorpumpe 14, einer Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14 und einem Abfall der Kältemittelströmungsrate des zweiten Verdampfapparats 18, was es schwierig macht, die Kühlleistung des zweiten Verdampfapparats 18 zu sichern.
Im Gegensatz dazu wird in diesem Ausführungsbeispiel das durch das Expansionsventil 13 gelangte Kältemittel stromauf des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 verzweigt, und das abgezweigte Kältemittel wird durch den Kältemittelnebenkanal 16 in die Kältemittelansaugöffnung 14b gesaugt, sodass der Kältemittelnebenkanal 16 parallel zur Ejektorpumpe 14 geschaltet ist.
So kann das Kältemittel dem Kältemittelnebenkanal 16 nicht nur mittels des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14 sondern auch der Kältemittelansaug- und -ausgabevermögen des Kompressors 11 zugeführt werden. Dies kann das Abfallmaß der Kältemittelströmungsrate auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 18 im Vergleich zu dem im Patentdokument 1 offenbarten Kreis selbst beim Auftreten eines Phänomens wie dem Abfall der Eingangsleistung der Ejektorpumpe 14 und der Verschlechterung des Kältemittelansaugvermögens der Ejektorpumpe 14 reduzieren. Demgemäß kann selbst bei einer niedrigen Wärmelast die Kühlleistung des zweiten Verdampfapparats 18 einfach gesichert werden.
In der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung des Ausführungsbeispiels wird das durch das Expansionsventil 13 gelangte Dampf/Flüssigkeit-Zweiphasenkältemittel (Mitteldruckkältemittel) in den vom Hauptkanal 25a des Anschlussblocks 23 zum Düsenteil 14a der Ejektorpumpe 14 gerichteten Kältemittelstrom und den vom Kältemittelnebenkanal 16 des Anschlussblocks 23 zum Kapillarrohr 17a gerichteten Kältemittelstrom geteilt.
Da die Strömungsrate des vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 des rechten Raums 28 des oberen Behälters 18b im zweiten Verdampfapparat 18 strömenden Kältemittels (wie durch den Pfeil „f" angegeben) klein wird, erreicht das Kältemittel nicht einfach die vom stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a entfernte Seite im unteren Raum 70 (dem Verteilbehälter).
Als Ergebnis kann die Verteilung des Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 im unteren Raum 70 (Verteilbehälter) ungleichmäßig werden, was zur ungleichmäßigen Temperaturverteilung der durch den zweiten Verdampfapparat 18 gekühlten Luft führt.
Aus diesem Grund wird in dem Ausführungsbeispiel, wie durch den Pfeil „j" von 5 angegeben, das flüssige Kältemittel von dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend in dem am Boden 75d der Kältemittelrückhalteplatte 75 ausgebildeten talartigen Rückhalteabschnitt 76 gespeichert. Dann fällt ein Teil des flüssigen Kältemittels, der von dem talartigen Rückhalteabschnitt 76 übertritt, aus den Löchern 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 in die Rohre 21.
So kann das flüssige Kältemittel zu der vom stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a entfernten Seite im unteren Raum 70 (Verteilbehälter) geleitet werden, sodass die Verteilung des Kältemittels auf die in den unterem Raum 70 eingesetzten Rohre 21 gleichmäßiger gemacht sein kann. Daher kann die Temperaturverteilung der durch den zweiten Verdampfapparat 18 gekühlten Luft gleichmäßig gemacht sein.
Durch detaillierte Studien haben die Erfinder herausgefunden, dass, wenn ein Biegewinkel θ des bergartigen Schnitts der Kältemittelrückhalteplatte 75 (siehe 5) auf einen Bereich von 30° bis 170° eingestellt ist, das Rückhalten und Fallen des flüssigen Kältemittels durch die Kältemittelrückhalteplatte 75 in geeigneter Weise durchgeführt werden kann, wodurch das Kältemittel gleichmäßiger auf die mehreren Rohre 21 verteilt wird.
Ebenso haben die Erfinder durch die detaillierten Studien weiter herausgefunden, dass die geradlinige Kante des Lochs 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 einen relativ großen Tropfen des flüssigen Kältemittels aufgrund einer an der Kante des Lochs 75a auftretenden Oberflächenspannung erzeugen kann, der von dem Loch 75a zu den Rohren 21 oder dergleichen fällt, wodurch die Wirkung einer gleichmäßigen Verteilung des Kältemittels reduziert wird.
Da in dem Ausführungsbeispiel, wie in 11 dargestellt, die Kante des Lochs 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75, welche Kante sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt, in der wellenartigen Form vorliegt, kann ein relativ großer Tropfen des flüssigen Kältemittels aufgrund der Oberflächenspannung aus dem Loch 75a fallen, bevor er noch größer wächst.
Das heißt, da das flüssige Kältemittel aus dem Loch 75a in das Rohr 21 im kleinsten Tröpfchenzustand fallen kann, kann die Wirkung einer gleichmäßigen Verteilung des Kältemittels gut gezeigt werden.
Es sollte beachtet werden, dass das im Rückhalteabschnitt 76 gespeicherte Kältemittel vom Scheitel 75a übertritt und fällt, der an der niedrigsten Position von den Kanten des Lochs 75a positioniert ist. In dem Ausführungsbeispiel ist, wie in 11 dargestellt, der Abstand P zwischen den wellenartigen Scheiteln 75c auf den gleichen Abstand zwischen den Rohren 21 eingestellt, wodurch der wellenartige Scheitel 75c dem Einlassteil 21a des Rohrs 21 überlagert ist. Das heißt, die wellenartigen Scheitel 75c überlappen jeweils mit den Einlassteilen 21a der Rohre 21. Dies lässt das von den Scheiteln 75c übertretende und fallende flüssige Kältemittel direkt in die Rohre 21 strömen, wodurch das flüssige Kältemittel effektiv in die Rohre 21 strömen kann.
13 bis 15 zeigen ein Beispiel 1, auf das die Erfindung angewendet ist, um eine modifizierte integrierte Einheit 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu bilden. Das heißt, Beispiel 1 ist eine Modifikation des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. 13 ist eine schematische Perspektivansicht des Gesamtaufbaus der integrierten Einheit 20 in Beispiel 1, 14 ist eine schematische Querschnittsansicht eines oberen Behälters des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 im Beispiel 1, und 15 ist eine Schnittansicht des oberen Behälters des zweiten Verdampfapparats 18 im Beispiel 1.
Im Beispiel 1 ist das Kapillarrohr 17a im oberen Behälter 18b angeordnet. Das heißt, das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ist im rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b geöffnet, wobei ein Stützloch 24a eines zweiten Anschlussblocks 24 durchdrungen wird, wie in 14 dargestellt. Im Beispiel 1 ist die Kältemittelrückhalteplatte 75 nicht im rechten Raum 28 angeordnet.
Der Anschlussblock 23 im Beispiel 1 von 14 entspricht einem kombinierten Körper des Anschlussblocks 23 und der Zwischenplatte 24 gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Beispiel 1 ist das Ejektorpumpeneinlassteil 63 nicht ausgebildet, und die Ejektorpumpe 14 wird vom Kältemitteleinlass 25 in den oberen Behälter 18 des zweiten Verdampfapparats 18 eingesetzt. Daher sind in diesem Beispiel der Abstandhalter 72 und der Stopfen 73 des Ausführungsbeispiels nicht notwendig.
Anstelle der Ejektorpumpenbefestigungsplatte 65 des Ausführungsbeispiels ist der zweite Anschlussblock 24 im Mittelbereich des oberen Behälters 18b in der Behälterlängsrichtung angeordnet. Dieser zweite Anschlussblock 24 trennt den Innenraum des oberen Behälters 18b in einen linken und einen rechten Raum.
Da die Oben/Unten-Trennplatte 67 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels in diesem Beispiel 1 nicht vorgesehen ist, dient der rechte Raum 28 im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 als ein Raum, ohne in den oberen Raum 69 und den unteren Raum 70 getrennt zu sein.
Statt des Verbindungslochs 71 des Ausführungsbeispiels steht ein Verbindungsloch 24c des zweiten Anschlussblocks 24 mit dem rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 über ein Durchgangsloch 33a einer Zwischenwand 23 zwischen beiden oberen Behältern 15b und 18b in Verbindung So strömt das vom Diffusor 14d der Ejektorpumpe 14 ausgegebene Niederdruckkältemittel über das Verbindungsloch 24c des zweiten Anschlussblocks 24 und das Durchgangsloch 32a der Zwischenwand 33 in der Richtung des Pfeils „a" in 14 in den rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15.
In diesem Beispiel 1 kann die im Ausführungsbeispiel beschriebene Kältemittelrückhalteplatte 75 im rechten Raum 28 angeordnet werden. In diesem Fall kann die Kältemittelrückhalteplatte 75 das vom stromabwärtigen Ende 17d des Kapillarrohrs 17a in den rechten Raum 28 strömende Kältemittel auf die mehreren Rohre 21 verteilen.
16 bis 18 entsprechen einem modifizierten Beispiel 2 des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Kapillarrohr 17a zwischen dem Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 der integrierten Einheit 20 und der Einlassseite des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet, und das Kältemittel am Einlass des zweiten Verdampfapparats 18 wird durch das Kapillarrohr 17a dekomprimiert. In dem in 16 bis 18 gezeigten Beispiel 2 wird das Kapillarrohr 17a nicht als Dekompressionseinrichtung des zweiten Verdampfapparats 18 eingesetzt, und statt dessen ist ein festes Drosselloch 17b, beispielsweise eine Öffnung, zum Drosseln einer Pfadfläche auf ein vorbestimmtes Niveau im Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 vorgesehen, und zusammen damit ist ein Verbindungsrohr 160, dessen Kanaldurchmesser größer als jener des Kapillarrohrs 17a ist, an einer Anordnungsposition des Kapillarrohrs 17a des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet.
Das Beispiel 2 hat die gleichen Kältemittelkanäle wie das in 13 bis 15 dargestellte Beispiel 1, außer dass das durch das feste Drosselloch 17b, das im Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 ausgebildet ist, dekomprimierte Niederdruckkältemittel durch das Verbindungsrohr 160 in den rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 eingeleitet wird.
19 bis 21 entsprechen einem modifizierten Beispiel 3 des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Obwohl in dem in 13 bis 15 gezeigten Beispiel 1 die Ejektorpumpe 14 und das Kapillarrohr 17a in einem gemeinsamen Behälter sind, d.h. im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18, ist in dem in 19 bis 21 dargestellten Beispiel 3 nur das Kapillarrohr 17a im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats angeordnet, während die Ejektorpumpe 14 in einem weiteren speziellen Behälter 34 angeordnet ist.
Zusammen mit dem Entfernen der Ejektorpumpe 14 aus dem oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 wird auch der in dem in 13 bis 15 gezeigten Beispiel 1 eingesetzte zweite Anschlussblock 24 entfernt. Stattdessen ist eine Trennplatte 35 in einem Mittelbereich des oberen Behälters 18b in der Längsrichtung angeordnet und zum Trennen des Innenraums des oberen Behälters 18b in den linken und den rechten Raum ausgebildet. Das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a ist ausgebildet, um die Trennplatte 35 zu durchdringen, um so mit dem rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b in Verbindung zu stehen.
Der obige weitere Behälter 34 ist in Zwischenposition zwischen dem oberen Behälter 15b des ersten Verdampfapparats 15 und dem oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 angeordnet, wie in 18 dargestellt. Der Behälter 34 hat eine zylindrische Form, die sich in der Längsrichtung beider Behälter 15b und 18b erstreckt. In diesem Beispiel ist der weitere Behälter 34 integral mit den oberen Behältern 15b und 18b ausgebildet.
Die Ejektorpumpe 14 und der zylindrische weitere Behälter 34 verlaufen bis zu dem von den Trennplatten 30 und 35 für beide Behälter 15b und 18b entfernten Boden (rechte Seite), wie in 20 dargestellt. Das Auslassteil der Ejektorpumpe 14 (Auslassteil des Diffusors 14d) steht mit dem rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 durch das Durchgangsloch (Querloch) 34a in Verbindung, das die Umfangswand des Behälters 34 durchdringt.
Analog steht die Kältemitteleinlassöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 mit dem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 durch das Durchgangsloch (Querloch) 34b in Verbindung, das die Umfangswand des Behälters 34 durchdringt.
Auch in dem in 19 bis 21 dargestellten Beispiel 3 würde das in den rechten Raum 28 des stromabwärtigen Endes 17d des Kapillarrohrs 17a strömende Niederdruckkältemittel (Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel) direkt in die mehreren Rohre 21 auf der rechten Seite des Wärmetauschkerns 18a strömen, was zur ungleichmäßigen Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 führen würde.
Aus diesem Grund kann in dem in 19 bis 21 dargestellten Beispiel 3 die im ersten Ausführungsbeispiels beschriebene Kältemittelrückhalteplatte 25 im rechten Raum 28 angeordnet werden. In diesem Fall kann die Kältemittelrückhalteplatte 75 das Kältemittel gleichmäßig in die mehreren Rohren 21 verteilen, wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels.
Ein in 22 bis 24 gezeigtes Beispiel 4 erhält man durch Modifizieren des in 19 bis 21 gezeigten Beispiels 3, wobei das Kapillarrohr 17a des in 19 bis 21 gezeigten Beispiels 3 weggelassen wird und stattdessen das feste Drosselloch 17b und das Verbindungsrohr 160 im Beispiel 2 eingesetzt werden.
Das heißt, in dem in 22 bis 24 gezeigten Beispiel 4 ist das als Dekompressionseinheit dienende feste Drosselloch 17b im Nebenkanal 16 des ersten Anschlussblocks 23 ausgebildet, und die stromabwärtige Seite des festen Drossellochs 17b steht mit dem rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 19 durch das Verbindungsrohr 160 in Verbindung.
Obwohl in jedem des ersten Ausführungsbeispiels und der Beispiel 1 bis 4 die Ejektorpumpe 14 im oberen Behälter 18b des zweiten Verdampfapparats 18 oder in dem anderen Behälter 34 neben dem oberen Behälter 18b angeordnet ist, ist in einem in 25 gezeigten Beispiel 5 die Ejektorpumpe 14 in einer externen Kassette 36 (Gehäuseelement) angeordnet, die außerhalb des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 angeordnet ist. 25 ist eine schematische Darstellung, in welcher ein Teil der integrierten Einheit im Querschnitt dargestellt ist.
Diese Kassette 36 ist ein externes Element, das an der Außenseite des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 angebracht ist und hauptsächlich die Ejektorpumpe 14, ein darin das Ejektorpumpenteil 14 aufnehmendes unteres Gehäuseteil 37 und ein oberes Gehäuseteil 38 enthält.
Der Hauptkörper der Ejektorpumpe 14 (d.h. der Teil, in dem das Düsenteil 14a ausgebildet ist) ist in einer säulenartigen Form ausgebildet, die sich vertikal entlang der einen Seite jedes des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 in einem in 25 gezeigten Beispiel erstreckt. Der Hauptkörper der Ejektorpumpe 14 kann aus irgendeinem Element von Metall, beispielsweise Aluminium, und Kunstharz gemacht sein.
An der Außenumfangswand des Hauptkörpers der Ejektorpumpe 14 sind Dichtungselemente S1 und S2 aus O-Ringen angeordnet. Man beachte, dass der Hauptkörper der Ejektorpumpe 14 auch in einer anderen Form als der säulenartigen Form ausgebildet sein kann, beispielsweise in einem rechtwinkligen Quader.
Das untere Gehäuse 37 wird vorläufig an den Stirnseiten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 fixiert. Insbesondere ist das untere Gehäuse 37 ein rechteckiger Quader mit einem geschlossenen Boden und einer geöffneten Oberseite. Man beachte, dass das Material für das untere Gehäuse 37 irgendeines von Metall, beispielsweise Aluminium, und Kunstharz sein kann. Das untere Gehäuse 37 wird an den Seiten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 mit Schraubeinrichtungen oder dergleichen befestigt.
Der Ejektorpumpenkörper der Ejektorpumpe 14 wird von einer Öffnung an der Oberseite des unteren Gehäuses 37 in das untere Gehäuse 37 eingesetzt. Ein oberes Teil der Ejektorpumpe 14, d.h. ein oberes Teil (ein einlassseitiges Teil der Düse 14a) von der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 ragt über das untere Gehäuse 37.
Dann wird das obere vorstehende Teil der Ejektorpumpe 14 in das obere Gehäuse 38 eingepasst, während das obere Gehäuse 38 als eine Abdeckung auf der Öffnung an der Oberseite des unteren Gehäuses 37 platziert wird. Das obere Gehäuse 38 und das untere Gehäuse 37 werden mit der Schraubeinrichtung oder einem anderen Befestigungselement integral verspannt.
Dies kann den Körper der Ejektorpumpe 14 im unteren Gehäuse 37 und im oberen Gehäuse 38 halten und fixieren. Da in 25 die Luftströmungsrichtung A entgegen jener von 2 ist, sind der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 in 25 gegenüber 2 in Querrichtung vertauscht.
Das obere Gehäuse 38 ist integral mit dem ersten Anschlussblock 23 in den Beispielen 1 bis 4 ausgebildet. Das heißt, im oberen Gehäuse 38 sind der Kältemitteleinlass 25 und der Kältemittelauslass 26 nebeneinander und parallel zueinander angeordnet. Der Kältemitteleinlass 25 verzweigt in einer Mitte des Kanals in den zur Einlassseite des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 gerichteten Hauptkanal und den Nebenkanal 16. Das als Dekompressionseinrichtung dienende feste Drosselloch 17b ist im Nebenkanal 16 ausgebildet. Das feste Drosselloch 17b dieses Beispiels ist gleich jenem in jedem des Vergleichsbeispiels 3 oder des Beispiels 4.
Der Hauptkanal 25a ist von der Richtung des Kanals des Kältemitteleinlasses 25 in eine L-Form gebogen, um in der Längsrichtung (vertikale Richtung) der Ejektorpumpe 14 zu verlaufen. Im Hauptkanal 25a sind vom oberen Teil zum unteren Teil die Düse 14a, der Mischer 14c und der Diffusor 14d der Ejektorpumpe 14 in dieser Reihenfolge ausgebildet.
Das Auslassteil der Ejektorpumpe 14 (Auslassteil des Diffusors 14d) ist in der Längsrichtung nahe dem anderen Ende (unteres Ende) der Ejektorpumpe positioniert. Das Auslassteil der Ejektorpumpe 14 ist mit einem Ende eines Verbindungsrohrs 39 über das Verbindungsloch 37a des unteren Gehäuses 37 verbunden. Das andere Ende des Verbindungsrohrs 39 ist mit dem rechten Raum 32 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 verbunden.
Der Kanal des Kältemittelauslasses 26 des oberen Gehäuses 38 ist mit dem linken Raum 31 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 verbunden.
Die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 ist so ausgebildet, dass sie die Wand des Hauptkörpers der Ejektorpumpe 14 in der radialen Richtung durchdringt, und sie steht mit dem stromabwärtigen Teil des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 in Verbindung. Die Kältemittelansaugöffnung 14b ist mit einem Ende eines Verbindungsrohrs 40 über ein Verbindungsloch 38a des oberen Gehäuses 38 verbunden, und das andere Ende des Verbindungsrohrs 40 ist mit dem linken Raum 27 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats verbunden.
Die Auslassseite des festen Drossellochs 17b des Nebenkanals 16 ist über das Verbindungsrohr 41 mit dem rechten Raum 28 des oberen Behälters 18b des zweiten Verdampfapparats 18 verbunden.
Durch Verbinden des Kanals der externen Kassette 36 mit den vier linken und rechten Räumen 27, 28, 31 und 32 der oberen Behälter 15b und 18b des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 19, wie oben beschrieben, strömt das durch die Ejektorpumpe 14 gelangte Kältemittel nach Durchströmen des Verbindungsrohrs 39 durch den Strömungspfad des ersten Verdampfapparats 15, der durch die Pfeile „a" bis „e" angegeben ist, und strömt dann vom Kältemittelauslass 26 der externen Kassette 36 in den externen Strömungspfad (zur Ansaugseite des Kompressors), wie in 25 dargestellt.
Das am Kältemitteleinlass 25 in den Nebenkanal 16 verzweigte und durch das feste Drosselloch 17b dekomprimierte Kältemittel strömt nach Durchströmen des Verbindungsrohrs 41 durch den Strömungspfad des zweiten Verdampfapparats 18, der durch die Pfeile „f" bis „i" angegeben ist, und erreicht den linken Raum 27 des oberen Behälters 18b. Das Kältemittel wird über das Verbindungsrohr 40 vom linken Raum 27 in die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Obwohl in dem Beispiel 5 von 25 ein dem ersten Anschlussblock 23 entsprechendes Teil integral mit dem oberen Gehäuseteil 38 der externen Kassette 36 ausgebildet ist, ist in einem Beispiel 6 von 6 der erste Anschlussblock 23 von der externen Kassette 36 getrennt und wird als eine unabhängige Komponente verwendet.
Im Beispiel 6 von 26 ist auf einer Seite (z.B. der rechten Seite) von beiden Seiten des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 der erste Anschlussblock 23 angeordnet, und auf der anderen Seite ist die externe Kassette 36 angeordnet.
Die externe Kassette 36 hat eine solche Konstruktion, dass sie das Ejektorpumpenteil 14 im unteren Gehäuse 37 und im oberen Gehäuse 38 in der gleichen Weise wie Beispiel 5 von 25 hält und fixiert. Man beachte, dass im Beispiel 6 von 26 nicht das untere Gehäuse 37, sondern das obere Gehäuse 38 vorläufig an einer Seite des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15 und 18 fixiert wird.
Im Beispiel 6 von 26 wird die Ejektorpumpe 14 von einer unteren Öffnung des oberen Gehäuse 38 in das obere Gehäuse 38 eingesetzt, und dann wird das untere Gehäuse 37 als eine Abdeckung über die untere Öffnung des oberen Gehäuses 38 platziert. Das obere und das untere Gehäuse 37 und 38 werden beide mit der Schraubeinrichtung oder dergleichen integral verspannt.
In diesem Beispiel ist die Anordnungsrichtung der Ejektorpumpe 14 entgegen jener im Beispiel 5 von 25. Die Ejektorpumpe 14 wird so montiert, dass das Düsenteil 14a (Einlassseite) an der unteren Position platziert ist, während der Diffusor 14d (Auslassseite) an der oberen Position platziert ist.
Die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 wird mit der linken Seite des unteren Behälters 18c des zweiten Verdampfapparats 18 über ein Verbindungsloch 37b des unteren Gehäuses 37 verbunden. Der Diffusor 14d wird mit dem linken Raum 31 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15 über ein Verbindungsloch 38b des oberen Gehäuses 38 verbunden.
Andererseits verzweigt der Kältemitteleinlass 25 des ersten Anschlussblocks 23 in den Hauptkanal 25a und den Nebenkanal 16. Der Hauptkanal 25a ist mit dem Verbindungsloch 37c des unteren Gehäuses 37 der externen Kassette 36 durch das Verbindungsrohr 42 verbunden. Das Verbindungsloch 37c steht mit einem Einlassteil 43 des Düsenteils 14a der Ejektorpumpe 14 in Verbindung.
Der Nebenkanal 16 ist mit der rechten Seite des unteren Behälters 18c des zweiten Verdampfapparats 18 über das als Dekompressionseinrichtung dienende Kapillarrohr 17a verbunden.
Im zweiten Verdampfapparat 18 des Beispiels 6 von 26 ist die oben beschriebene Trennplatte des oberen Behälters 18b weggelassen, und stattdessen ist eine andere Trennplatte 35a im Mittelbereich des unteren Behälters 18c in der Längsrichtung angeordnet. Diese Trennplatte 35a ist zum Trennen des Innenraums des unteren Behälters 18c in den linken und den rechten Raum ausgebildet.
So gelangt das durch das Kapillarrohr 17a gelangte Niederdruckkältemittel durch den durch die Pfeile „f" bis „i" angegebenen Kältemittelströmungspfad des zweiten Verdampfapparats 18 und wird dann von der linken Seite des unteren Behälters 18c über das Verbindungsloch 37b in die Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 gesaugt.
Das Kältemittel im Hauptkanal 25a des Kältemitteleinlasses 25 gelangt durch das Verbindungsrohr 42, strömt über das Verbindungsloch 37c in den Einlass 43 der Ejektorpumpe 14 der externen Kassette 36 und wird durch das Düsenteil 14a dekomprimiert und ausgedehnt. Das Niederdruckkältemittel vom Auslass der Ejektor pumpe 14 strömt über das Verbindungsloch 38b des oberen Gehäuses 38 in den linken Raum 31 des oberen Behälters 15b des ersten Verdampfapparats 15.
Danach strömt das Niederdruckkältemittel durch den durch die Pfeile „a" bis „d" angegebenen Kältemittelströmungspfad des ersten Verdampfapparats 15 zum Kältemittelauslass 26 des ersten Anschlussblocks 23.
In den oben beschriebenen Beispielen 1 bis 6 können die anderen Teile ähnlich den entsprechenden Teilen, die durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind, des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Kante des Lochs 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75, die sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt, in der wellenartigen Form ausgebildet. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 27 und 28 dargestellt, eine Kante des Lochs 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75, die sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt, geradlinig ausgebildet und das Loch 75a selbst ist in einer in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 verlaufenden rechtwinkligen Form ausgebildet.
Auch im zweiten Ausführungsbeispiel wird das flüssige Kältemittel von dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend in dem Rückhalteabschnitt 76 gespeichert, und etwas flüssiges Kältemittel, das vom Rückhalteabschnitt 76 übertritt, fällt aus den Löchern 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 in die Rohre 21. Dies ermöglicht die gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kältemitteln auf die mehreren Rohre 21. Im zweiten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
Außerdem kann die Konstruktion der Kältemittelrückhalteplatte 75 des zweiten Ausführungsbeispiels für irgendeines der modifizierten Beispiele 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Im oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist das Loch 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 etwa in einer rechtwinkligen Form ausgebildet, die sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt. Im dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 29 und 30 dargestellt, das Loch 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 in einer elliptischen Form ausgebildet, dies sich in der Schichtungsrichtung der Rohre 21 erstreckt.
Auch im dritten Ausführungsbeispiel wird das flüssige Kältemittel von dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend im Rückhalteabschnitt 76 gespeichert, und etwas flüssiges Kältemittel, das vom Rückhalteabschnitt 76 übertritt, fällt aus den Löchern 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 in die Rohre 21. Dies ermöglicht die gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die mehreren Rohre 21.
Im dritten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein. Außerdem kann die Konstruktion der Kältemittelrückhalteplatte 75 des dritten Ausführungsbeispiels für irgendeines der modifizierten Beispiele 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Im dritten Ausführungsbeispiel überlappt jedes Loch 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 mit den Einlassteilen 21a der mehreren Rohre 21. Im vierten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 31 dargestellt, jedes Loch 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 nur mit dem Einlassteil 21a eines Rohrs 21 überlagert. Das heißt, ein Loch 75a der Kältemittelrückhalteplatte 75 überlappt nur mit dem Einlassteil 21a eines Rohrs 21.
Im vierten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Lochs 75a in der Längsrichtung des Rohrs 21 im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel verkleinert, und stattdessen ist die Anzahl der Löcher 75a erhöht.
Insbesondere ist der Abstand zwischen den Löchern 75a identisch zu jenen zwischen den Rohren 21, und jedes Loch 75a ist über dem Einlassteil 21a des Rohrs 21 positioniert.
Im vierten Ausführungsbeispiel kann das flüssige Kältemittel, das vom Rückhalteabschnitt 76 übertritt, um von den Löchern 75a in das Rohr 21 zu fallen, direkt in die Rohre 21 strömen.
Daher kann die Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 in effektiver Weise gleichmäßig gebracht werden. Im vierten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
Außerdem kann die Konstruktion der Kältemittelrückhalteplatte 75 des vierten Ausführungsbeispiels für irgendeines der modifizierten Beispiele 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Kältemittelrückhalteplatte 75 so ausgebildet, dass sie den bergartigen Schnitt im Boden 75d, aus dem der Rückhalteabschnitt 76 gebildet ist, aufweist. Im fünften Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 32 dargestellt, ein Vertiefungsteil 77a mit einem U-förmigen Schnitt in einer Kältemittelrückhalteplatte 77 ausgebildet, und das Vertiefungsteil 77a bildet das Rückhalteteil 78.
Wie in 32 dargestellt, hat die Kältemittelrückhalteplatte 77 ein flaches Oberflächenteil 77b, das von beiden Enden des Vertiefungsteils 77a mit dem U-förmigen Schnitt zu der in der vertikalen Richtung verlaufenden Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60 des oberen Behälters 18b verlaufend ausgebildet ist. Eine Spitzenfläche 77c des flachen Oberflächenteils 77b stößt gegen die Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60.
Eine zur Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60 gerichtete Kerbe 77d ist in dem flachen Oberflächenteil 77b ausgebildet. Ein durch die Kerbe 77d und die Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60 eingeschlossener Raum bildet ein Loch 79, um das flüssige Kältemittel vorübergehend in dem Rückhalteabschnitt 78 des Vertiefungsteils 77a speichern zu können, um in die Rohrseite 21 zu fallen.
Im fünften Ausführungsbeispiel wird das flüssige Kältemittel von dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend in dem Rückhalteabschnitt 78 der Kältemittelrückhalteplatte 77 gespeichert, und etwas flüssiges Kältemittel, das vom Kältemittelrückhalteabschnitt 78 übertritt, fällt vom Loch 79 in die Rohrseite 21, wie durch einen Pfeil „k" angegeben.
Dies ermöglicht die gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 in der gleichen Weise wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Im fünften Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein. Außerdem kann der Rückhalteabschnitt 78 der Kältemittelrückhalteplatte 77 des fünften Ausführungsbeispiels für irgendeines der modifizierten Beispiele 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
In den obigen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen und ihren modifizierten Beispielen 1 bis 6 besitzt die Kältemittelrückhalteplatte 75 den bergartigen Schnitt, an dessen Boden 75d der Rückhalteabschnitt 76 ausgebildet ist. Im sechsten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 33 dargestellt, eine Kältemittelrückhalteplatte 80 in einer flachen Plattenform mit einem schrägen Schnitt ausgebildet und an der Unterseite der Schräge der Kältemittelrückhalteplatte 80 ist ein Rückhalteabschnitt 81 ausgebildet.
Wie in 33 dargestellt, stoßen zwei Enden 80a des Schnitts der Kältemittelrückhalteplatte 80 gegen die Innenwandfläche 60b des unteren Halbelements 60. So bilden die schräge Unterseite der Kältemittelrückhalteplatte 80 und die Innenwandfläche 60b des bodenseitigen Halbelements 60 den Rückhalteabschnitt 81 zum vorübergehenden Speichern des flüssigen Kältemittels darin.
An der schrägen Oberseite der Kältemittelrückhalteplatte 80 ist eine Kerbe 80b ausgebildet, die zur Innenwandfläche 60b des bodenseitigen Halbelements 60 gerichtet ist. Ein Raum, der durch die Kerbe 80b und die Innenwandfläche 60b des bodenseitigen Halbelements 60 eingeschlossen ist, bildet ein Loch 62, um das flüssige Kältemittel vorübergehend in dem Rückhalteabschnitt 81 speichern zu können, um in die Rohrseite 21 zu fallen.
Im sechsten Ausführungsbeispiel wird das flüssige Kältemittel von dem vom Kapillarrohr 17a in den unteren Raum 70 strömenden Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasenkältemittel vorübergehend im Rückhalteabschnitt 81 gespeichert, und etwas flüssiges Kältemittel, das vom Rückhalteabschnitt 81 übertritt, fällt vom Loch 82 zur Rohrseite 21, wie durch den Pfeil „m" von 33 angegeben.
Dies ermöglicht die gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kältemittels auf die mehreren Rohre 21 wie im Fall der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Im sechsten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein. Außerdem kann die Konstruktion der Kältemittelrückhalteplatte 80 des sechsten Ausführungsbeispiels für irgendeines der modifizierten Beispiele 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Im ersten Ausführungsbeispiel enthält der Kreis des Expansionsventiltyps das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a auf der Auslassseite des Kühlers 12, und das auf der Auslassseite des Flüssigkeitsauffanggefäßes 12a angeordnete Expansionsventil 13 wird eingesetzt. In einem siebten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 34 dargestellt, ein Speicher 50, der als eine Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung dient, zum Trennen des Kältemittels in eine flüssige und eine Dampfphase auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 und zum Speichern des überschüssigen Kältemittels in der Form der Flüssigkeit vorgesehen. Das Dampfphasenkältemittel wird aus dem Speicher 50 in die Ansaugseite des Kompressors 15 abgeleitet.
Im Speicherkreis der 34 ist eine Flüssigkeit/Dampf-Grenzfläche zwischen dem Dampfphasenkältemittel und dem Flüssigphasenkältemittel im Speicher 50 gebildet, und daher ist es nicht notwendig, den Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 durch das Expansionsventil 13 wie im ersten Ausführungsbeispiel zu steuern.
Da das Flüssigkeitsauffanggefäß 12a und das Expansionsventil 13 im Speicherkreis weggelassen sind, kann der Kältemitteleinlass 25 der integrierten Einheit 20 direkt mit der Auslassseite des Kühlers 12 verbunden werden. Der Kältemittelauslass 26 der integrierten Einheit 20 kann mit der Einlassseite des Speichers 50 verbunden werden, und die Auslassseite des Speichers 50 kann direkt mit der Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden werden.
Im siebten Ausführungsbeispiel kann irgendeine Konstruktion der oben beschriebenen Kältemittelrückhalteplatten 75, 77, 80 für die integrierte Einheit 20 des Kühlkreises (Speicherkreis) von 34 verwendet werden.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Das achte Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels. Wie in 35 dargestellt, ist der Speicher 50 als ein Element integral in die integrierte Einheit 20 integriert. Das Auslassteil des Speichers 50 bildet den Kältemittelauslass 26 der gesamten integrierten Einheit 20. Im achten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich dem oben beschriebenen siebten Ausführungsbeispiel gemacht sein.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
In jedem der oben beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispiele ist der auf der Einlassseite der Ejektorpumpe 14 abzweigende Nebenkanal 16 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden, und die Drossel 17 und der zweite Verdampfapparat 18 sind im Nebenkanal 16 angeordnet. Im neunten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 36 dargestellt, der als Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung dienende Speicher 50 auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet, der Nebenkanal 16 ist zum Verbinden des Flüssigphasenkältemittels-Auslassteils 50a des Speichers 50 mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 vorgesehen, und die Drossel 17 und der zweite Verdampfapparat 18 sind im Nebenkanal 16 angeordnet.
Im neunten Ausführungsbeispiel bilden die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18, die Drossel 17 und der Speicher 50 eine integrierte Einheit 20. In der gesamten integrierten Einheit 20 ist ein Kältemitteleinlass 25 am Einlass der Ejektorpumpe 14 vorgesehen, der mit dem Auslass des Kühlers 12 verbunden ist.
In der gesamten integrierten Einheit 20 ist ein Kältemittelauslass 26 am Dampfphasenkältemittelauslass des Speichers 50 vorgesehen und mit der Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
Im neunten Ausführungsbeispiel kann irgendeine Konstruktion der oben beschriebenen Kältemittelrückhalteplatten 75, 77, 80 für die integrierte Einheit 20 des Kühlkreises von 36 verwendet werden.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
Jedes der ersten bis neunten Ausführungsbeispiele enthält den mit der Auslassseite der Ejektorpumpe 14 verbundenen ersten Verdampfapparat 15 und den mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbundenen zweiten Verdampfapparat 18. Im zehnten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 37 dargestellt, eine integrierte Einheit 20 in der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 mit nur einem Verdampfapparat 18 aufgebaut, der mit der Kältemittelansaugöffnung 14b der Ejektorpumpe 14 verbunden ist.
Die integrierte Einheit des zehnten Ausführungsbeispiels ist aus der Ejektorpumpe 14, dem Verdampfapparat 18, der Drossel 17 und dem Speicher 50 aufgebaut. Die integrierte Einheit hat insgesamt einen Kältemitteleinlass 25 und einen Kältemittelauslass 26. Das heißt, das zehnte Ausführungsbeispiel entspricht der Einheit des neunten Ausführungsbeispiels, in dem der erste Verdampfapparat 15 nicht vorgesehen ist.
Auch im zehnten Ausführungsbeispiel kann irgendeine Konstruktion der oben beschriebenen Kältemittelrückhalteplatten 75, 77, 80 für die integrierte Einheit 20 der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung 10 von 37 verwendet werden.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
In jedem der beschriebenen ersten bis neunten Ausführungsbeispiele ist die Drossel 17 der integrierten Einheit 20 integriert. Im elften Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 38 dargestellt, die integrierte Einheit 20 aus dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 und der Ejektorpumpe 14 aufgebaut, und die Drossel 17 ist separat von der integrierten Einheit 20 unabhängig vorgesehen.
Auch im elften Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung weder auf der Hochdruckseite noch auf der Niederdruckseite des Kreises angeordnet, wie in 38 dargestellt.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
39 zeigt das zwölfte Ausführungsbeispiel, bei dem der als Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung dienende Speicher 50 relativ zum elften Ausführungsbeispiel auf der Auslassseite des ersten Verdampfapparats 15 vorgesehen und in der integrierten Einheit 20 integral integriert ist. Das heißt, im zwölften Ausführungsbeispiel bilden die Ejektorpumpe 14, der erste und der zweite Verdampfapparat 15 und 18 und der Speicher 50 die integrierte Einheit 20, und die Drossel 17 ist separat von der integrierten Einheit 20 unabhängig vorgesehen.
Im zwölften Ausführungsbeispiel kann jede Konstruktion der oben beschriebenen Kältemittelrückhalteplatten 75, 77, 80 für die integrierte Einheit 20 der Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung von 39 verwendet werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und verschiedene Modifikationen an den Ausführungsbeispielen wie folgt vorgenommen werden können.

(1) Im ersten Ausführungsbeispiel werden beim integralen Zusammenbauen jeder Komponente der integrierten Einheit 20 die Komponenten außer der Ejektorpumpe 4, d.h. der erste Verdampfapparat 15, der zweite Verdampfapparat 18, der Anschlussblock 23, das Kapillarrohr 17a und dergleichen integral miteinander verlötet. Der integrale Zusammenbau dieser Komponenten kann auch durch verschiedene Befestigungseinrichtungen außer Löten, einschließlich Verschrauben, Verstemmen, Schweißen, Verkleben und dergleichen, durchgeführt werden. Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel die beispielhafte Befestigungseinrichtung der Ejektorpumpe 14 das Verschrauben ist, kann irgendeine Befestigungseinrichtung außer dem Verschrauben verwendet werden, sofern die Befestigungseinrichtung keine thermische Verformung bewirkt. Insbesondere kann die Befestigungseinrichtung wie beispielsweise Verstemmen oder Verkleben benutzt werden, um die Ejektorpumpe 14 zu befestigen.
(2) Obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen der unterkritische Dampfkompressionskühlkreis beschrieben worden ist, bei dem das Kältemittel eines auf Flon-Basis, eines auf HC-Basis oder dergleichen ist, dessen Hochdruck den kritischen Druck nicht übersteigt, kann die Erfindung auch auf einen überkritischen Dampfkompressionskühlkreis angewendet werden, der ein Kältemittel wie beispielsweise Kohlendioxid (CO₂) verwendet, dessen Hochdruck den kritischen Druck übersteigt. Es ist zu beachten, dass im überkritischen Kreis nur das durch den Kompressor ausgegebenen Kältemittel Wärme im überkritischen Zustand am Kühler 12 abstrahlt und daher nicht kondensiert. Daher kann das auf der Hochdruckseite angeordnete Flüssigkeitsauffanggefäß 12a keine Flüssigkeit/Dampf-Trennwirkung des Kältemittels und keine Rückhaltewirkung des überschüssigen flüssigen Kältemittels zeigen. Wie in 34 bis 39 dargestellt, kann der überkritische Kreis eine Konstruktion mit dem Speicher 50 am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 als Niederdruck-Flüssigkeit/Dampf-Trennvorrichtung haben.
(3) Obwohl in den obigen Ausführungsbeispielen die Drossel 17 aus dem festen Drosselloch 17a wie beispielsweise dem Kapillarrohr 17a oder der Öffnung aufgebaut ist, kann die Drossel 17 auch durch ein elektrisches Regelventil gebildet werden, dessen Ventilöffnung (ein Öffnungsgrad einer Kanalverengung) durch den elektrischen Stellantrieb einstellbar ist. Die Drossel 17 kann aus einer Kombination der festen Drossel wie beispielsweise dem Kapillarrohr 17a und dem festen Drosselloch 17b sowie einem elektromagnetischen Ventil gebildet werden.
(4) Obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen die beispielhafte Ejektorpumpe 14 eine feste Ejektorpumpe mit dem Düsenteil 14a mit der bestimmten Pfadfläche ist, kann die Ejektorpumpe 14 in der Praxis auch eine variable Ejektorpumpe mit einem variablen Drosselteil sein, dessen Pfadfläche einstellbar ist. Zum Beispiel kann das variable Drosselteil ein Mechanismus sein, der ausgebildet ist, um die Pfadfläche durch Steuern der Position einer in einen Kanal des variablen Drosselteils eingesetzten Nadel unter Verwendung des elektrischen Stellantriebs einzustellen.
(5) Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel und dergleichen die Erfindung auf die Kühlkreisvorrichtung zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugs und für den Tiefkühlraum und den Kühlraum angewendet ist, können sowohl der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, auch zum Kühlen verschiedener Bereiche innerhalb des Raums des Fahrzeugs verwendet werden (zum Beispiel einen Bereich auf einer Vordersitzseite im Raum des Fahrzeugs und einen Bereich auf einer Rücksitzseite darin). Alternativ oder zusätzlich können sowohl der erste Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, als auch der zweite Verdampfapparat 18, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, zum Kühlen des Tiefkühlraums und des Kühlraums verwendet werden. Das heißt, eine Kühlkammer des Tiefkühlraums und des Kühlraums kann durch den ersten Verdampfapparat 15, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur hoch ist, gekühlt werden, während eine Tiefkühlkammer des Tiefkühlraums und des Kühlraums durch den zweiten Verdampfapparat 18 gekühlt werden kann, dessen Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist.
(6) Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel und dergleichen das thermische Expansionsventil 13 und das Temperaturmessteil 13a separat von der Einheit für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung vorgesehen sind, können das thermische Expansionsventil 13 und das Temperaturmessteil 13a auch integral in der Einheit für die Ejektorpumpen-Kühlkreisvorrichtung integriert sein. Zum Beispiel kann ein Mechanismus zum Aufnehmen des thermischen Expansionsventils 13 und des Temperaturmessteils 13a im Anschlussblock 23 der integrierten Einheit 20 eingesetzt werden. In diesem Fall ist der Kältemitteleinlass 25 zwischen dem Flüssigkeitsauffanggefäß 12a und dem thermischen Expansionsventil 13 positioniert, und der Kältemittelauslass 26 ist zwischen dem Kompressor 11 und einem Kanalteil, an dem das Temperaturmessteil 13a installiert ist, positioniert.
(7) Es ist offensichtlich, dass, obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen die Kühlkreisvorrichtung für das Fahrzeug beschrieben worden ist, die Erfindung nicht nur auf das Fahrzeug, sondern auch auf einen festen Kühlkreis oder dergleichen in der gleichen Weise angewendet werden kann.
(8) Obwohl im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a horizontal in den oberen Behälter 18b eingesetzt ist, kann das stromabwärtige Ende 17d des Kapillarrohrs 17a auch vertikal in den oberen Behälter 18b eingesetzt werden.
(9) In den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen sind die Behälter 15b, 15c, 18b und 18c des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 18 auf sowohl der oberen Seite als auch der unteren Seite des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet, d.h. der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 sind vertikal angeordnet. Alternativ können der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 18 auch in einer geneigten Weise bezüglich der vertikalen Richtung angeordnet werden. In diesem Fall würde, falls die Kältemittelrückhalteplatten 75, 77 und 80 zusammen mit dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15 und 18 geneigt werden, dann das flüssige Kältemittel dazu neigen, von den Rückhalteabschnitten 76, 78 und 81 überzutreten, was in einem verringerten Effekt des Speicherns des flüssigen Kältemittels resultiert. Daher sind die Kältemittelrückhalteplatten 75, 77 und 80 nicht geneigt und können bevorzugt im gleichen Winkel wie in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen angeordnet werden.
(10) Obwohl in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen die Erfindung auf den als Wärmetauscher auf der Wärmeabsorptionsseite des Kühlkreises dienenden Verdampfapparat 18 angewendet ist, kann die Erfindung auch auf verschiedene Anwendungen von Wärmetauschern angewendet werden.

Zum Beispiel kann die Erfindung auf einen Kondensator oder dergleichen angewendet werden, der als Wärmetauscher auf der Wärmeabstrahlungsseite des Kühlkreises dient. Ebenso kann die Erfindung auf den Wärmetauscher angewendet werden, durch den das heiße Wasser im Innenkanal (im Fluidkanal entsprechend dem Rohr 21 in jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel) gelangt, wie beispielsweise einen Heißwasserkühler zum Heizen oder einen Kühler zur Motorkühlung.
Die Erfindung kann auch auf den Wärmetauscher angewendet werden, durch den Öl oder dergleichen im Innenkanal gelangt, wie beispielsweise einen Motorölkühler, oder den Wärmetauscher oder dergleichen, durch den kaltes Wasser im Innenkanal in der gleichen Weise strömt.
Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Wärmetauscher, mit mehreren Rohren (21), die Fluidkanäle definieren, durch welche ein Wärmetauschfluid mit wenigstens einem Flüssigphasenfluid strömt; einem über einem Einlassteil (21a) der mehreren Fluidkanäle angeordneten Behälter (18b) zum Verteilen eines Stroms des Wärmetauschfluids auf die Fluidkanäle; und einem über dem Einlassteil im Behälter angeordneten Rückhalteelement (75, 77, 80) zum vorübergehenden Speichern des in den Behälter strömenden Flüssigphasenfluids darin, wobei das Rückhalteelement so aufgebaut ist, dass das vom Rückhalteelement übertretende Flüssigphasenfluid zum Einlassteil fällt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem das Rückhalteelement einen von einer horizontalen Fläche vorstehenden Bergschnitt (75) aufweist; der Bergschnitt und eine in einer vertikalen Richtung verlaufende Innenwandfläche des Behälters einen vertieften Rückhalteabschnitt (76) definieren, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird; und der Bergschnitt des Rückhalteelements einen Scheitelbereich mit einem Loch (75a) enthält, durch den das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, bei welchem ein Biegewinkel (θ) des Bergschnitts in einem Bereich von 30° bis 170° liegt.
Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem das Loch (75a) in dem Bergschnitt dem Einlassteil überlagert vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welchem eine Kante des Lochs in einer Wellenform ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem eine Kante des Lochs in einer Wellenform ausgebildet ist; und ein Scheitel der Wellenform, der zur Außenseite des Lochs vertieft ist, dem Einlassteil überlagert ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem das Rückhalteelement eine im Behälter bezüglich einer horizontalen Richtung geneigte Neigungsplatte (80) enthält; und die Neigungsplatte aufweist: ein unteres Teil (80a), das zusammen mit einer Innenwandfläche des Behälters einen Rückhalteabschnitt bildet, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird; und ein oberes Teil (80b) mit einem Loch (82), durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem das Rückhalteelement ein Plattenelement (77) mit einem vertieften Teil (77a) zum Definieren eines Rückhalteabschnitts, in dem das Flüssigphasenfluid vorübergehend gespeichert wird, enthält; und das Plattenelement von einer Innenwand des Behälters getrennt ist, um ein Loch (79) zu bilden, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenfluid durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei welchem das Rückhalteelement mehrere Löcher (75a) aufweist, die jeweils mit wenigstens einem der Einlassteile der Rohre überlappen.
Kühlkreisvorrichtung, mit einem Kompressor (11) zum Komprimieren eines Kältemittels; einem Kühler (12) zum Kühlen des Kältemittels aus dem Kompressor; einer Ejektorpumpe (14), die ein Düsenteil (14a) zum Dekomprimieren des Kältemittels aus dem Kühler sowie eine Kältemittelansaugöffnung (14b), von der ein Kältemittel durch einen von einer Strahlöffnung des Düsenteils ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom angesaugt wird, aufweist; einem Verdampfapparat (18), in dem das in die Kältemittelansaugöffnung zu saugende Kältemittel verdampft wird, wobei der eine Verdampfapparat mehrere Rohre (21), die Kältemittelkanäle definieren, durch die ein Kältemittel mit wenigstens einem Flüssigphasenkältemittel gelangt, und einen über einem Einlassteil der mehreren Kältemittelkanäle angeordneten Behälter 18b zum Verteilen eines Stroms des Kältemittels auf die Kältemittelkanäle enthält; und einem im Behälter über dem Einlassteil angeordneten Rückhalteelement (75, 77, 80) zum vorübergehenden Speichern des in den Behälter strömenden Flüssigphasenkältemittels darin, wobei das Rückhalteelement vorgesehen ist, um ein Loch (75a, 79, 82) zu bilden, durch welches das vom Rückhalteelement übertretende Flüssigphasenkältemittel zum Einlassteil fällt.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 10, ferner mit einem weiteren Verdampfapparat (15) zum Verdampfen eines Kältemittels, bei welchem der weitere Verdampfapparat einen mit einem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe verbundenen Kältemitteleinlass und einen mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors verbundenen Kältemittelauslass enthält; und der eine Verdampfapparat und der andere Verdampfapparat mit der Ejektorpumpe kombiniert sind.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher die Ejektorpumpe mit wenigstens dem einen Verdampfapparat kombiniert ist.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Ejektorpumpe in dem Behälter des einen Verdampfapparats angeordnet ist.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Ejektorpumpe mit dem einen Verdampfapparat außerhalb des einen Verdampfapparats kombiniert ist.
Kühlkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner mit einem Dekompressionselement (17a), das mit dem einen Verdampfapparat kombiniert ist, zum Dekomprimieren des in den einen Verdampfapparat strömenden Kältemittels.
Kühlkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner mit einer mit dem einen Verdampfapparat kombinierten Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels nach Durchströmen der Rohre des einen Verdampfapparats in ein Gasphasenkältemittel und das Flüssigphasenkältemittel.
Kühlkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welcher das Rückhalteelement einen von einer horizontalen Fläche vorstehenden Bergschnitt (75) aufweist; der Bergschnitt und eine in einer vertikalen Richtung verlaufende Innenwandfläche des Behälters einen vertieften Rückhalteabschnitt (76) definieren, in dem das Flüssigphasenkältemittel vorübergehend gespeichert wird; und der Bergschnitt des Rückhalteelements einen Scheitelbereich mit dem Loch (75a) enthält, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenkältemittel durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Kühlkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welcher das Rückhalteelement eine im Behälter bezüglich einer horizontalen Richtung geneigte Neigungsplatte (80) enthält; und die Neigungsplatte aufweist: ein unteres Teil (80a), das zusammen mit einer Innenwandfläche des Behälters einen Rückhalteabschnitt bildet, in dem das Flüssigphasenkältemittel vorübergehend gespeichert wird; und ein oberes Teil (80b) mit dem Loch (82), durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenkältemittel durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Kühlkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welcher das Rückhalteelement ein Plattenelement (77) mit einem vertieften Teil (77a) zum Definieren eines Rückhalteabschnitts, in dem das Flüssigphasenkältemittel vorübergehend gespeichert wird, enthält; und das Plattenelement von einer Innenwand des Behälters getrennt ist, um das Loch (79) zu bilden, durch welches das im Rückhalteabschnitt gespeicherte Flüssigphasenkältemittel durch das Übertreten zum Einlassteil fällt.
Kühlkreisvorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher das Dekompressionselement und die Ejektorpumpe mit dem einen Verdampfapparat kombiniert sind.