DE112012005008T5

DE112012005008T5 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE112012005008T5
Application number: DE112012005008.8T
Authority: DE
Inventors: c/o Denso Corp. Katoh Yoshiki; c/o Denso Corp. Saito Mitsuyoshi; c/o Denso Corp. Yamada Kenji
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-08-14
Also published as: JP2013137183A; CN103959001B; WO2013080534A1; US9410745B2; JP5983335B2; CN103959001A; US20140305159A1

Abstract

In einem Wärmetauscher sind ein kältemittelseitiger Sammelbehälter (62) und ein kühlmittelseitiger Sammelbehälter (72), die mit Kältemittelrohren (61) und Kühlmittelrohren (71) verbunden sind, durch ein Sammlerplattenelement (621, 721), ein Verbindungszwischenplattenelement (622, 722), ein Sperrzwischenplattenelement (623, 723) und ein Sammelbehälterelement (624, 724) aufgebaut. In dieser Situation wird ein Verbindungszustand zwischen beiden Rohren (61, 71) und Innenräumen der Sammelbehälter (62, 72) mit einem einfachen Aufbau, in dem ein Teil erster und zweiter Verbindungslöcher, die in dem Verbindungszwischenplattenelement (622, 722) ausgebildet sind und Löcher sind, durch welche die Kältemittel- und Kühlmittelströmung durch das Sperrzwischenplattenelement (623, 723) gesperrt wird, reguliert. Die Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers, der aufgebaut ist, um einen Wärmeaustausch zwischen drei Fluidarten zu realisieren, kann hinreichend verbessert werden.

Description

Querveiweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2011-262053 , eingereicht am 30. November 2011 und Nr. 2012-250502 , eingereicht am 14. November 2012, die hier per Referenz eingebunden sind.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen kombinierten Wärmetauscher, der aufgebaut ist, um den Wärmeaustausch zwischen drei Arten von Fluiden zu ermöglichen.
Hintergrundtechnik
Herkömmlicherweise ist ein kombinierter Wärmetauscher, der aufgebaut ist, um den Wärmeaustausch zwischen drei Fluidarten zu ermöglichen, bekannt. Zum Beispiel ist ein in dem Patentdokument 1 offenbarter Wärmetauscher ein Wärmetauscher, der in einem Fahrzeug montiert ist und aufgebaut ist, um sowohl den Wärmeaustausch zwischen einem Kältemittel einer Kältekreislaufvorrichtung und einer Fahrzeugaußenluft (Außenluft) als auch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und einem Motorkühlmittel zu ermöglichen.
Insbesondere ist der Wärmetauscher des Patentdokuments 1 als ein sogenannter Behälter-und-Rohr-Wärmetauscher mit Kältemittelrohren, die ein Kältemittel darin strömen lassen, und einem Kältemittelbehälter, der sich in einer Richtung erstreckt, entlang welcher die Rohre aufeinander gestapelt sind, und das in den Kältemittelrohren strömende Kältemittel sammelt oder verteilt, aufgebaut. Der Wärmetauscher führt einen Wärmeaustausch zwischen dem in den Kältemittelrohren strömenden Kältemittel und der Außenluft, die um die Kältemittelrohre herum strömt, aus.
Ferner ist in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 eine Wärmeleitung, die mit einem Kühlmittelbehälter, in dem das Motorkühlmittel strömt, verbunden ist, zwischen den aufeinander gestapelten Kältemittelrohren angeordnet, und eine Wärmeaustauschrippe, die eine Wärmeübertragung zwischen dem in den Kältemittelrohren strömenden Kältemittel und dem in der Wärmeleitung strömenden Kühlmittel ermöglicht, ist in einem Außenluftdurchgang angeordnet, der zwischen den Kältemittelrohren und der Wärmeleitung ausgebildet ist, um eine Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Motorkühlmittel auszutauschen.
Ebenso offenbart das Patentdokument Einrichtungen, um einen Innenraum des Rohrs durch ein Zwischenplattenelement etc. bei der Herstellung eines Behälter- und Rohr-Wärmetauschers mit einem Innenraum des Behälters in Verbindung zu bringen. Mit dem vorstehenden Aufbau in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 2 kann ein Verbindungszustand zwischen den Innenräumen des jeweiligen Rohrs und Behälters für die Verteilung oder das Sammeln und eine Richtung, entlang welcher ein in dem Rohr strömendes Fluid strömt, leicht eingestellt werden.
Ferner wird in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 2 ein einfacher Aufbau, in dem Fluidverbindungslöcher, durch welche das Fluid strömt, in einem einfachen plattenartigen Element bereitgestellt sind, als das Zwischenplattenelement verwendet, wodurch eine Leistungsfähigkeit als ein Gesamtwärmetauscher verbessert wird, während eine Zunahme der Herstellungskosten des Wärmetauschers an sich, die durch die Anwendung des Zwischenplattenelements bewirkt wird, unterdrückt wird.
Um in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft und den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel, die vorstehend beschrieben sind, zu realisieren, sind der Kältemittelbehälter und der Kühlmittelbehälter, die als verschiedene Körper aufgebaut sind, in einer Strömungsrichtung der Außenluft benachbart angeordnet, und die Wärmeleitung, die geformt ist, um in der Nachbarschaft des Kühlmittelbehälters gekrümmt zu werden, wird angewendet. Jedoch könnte die Anwendung einer komplizierten Form, die in der Nachbarschaft des Kühlmittelbehälters gekrümmt ist, als die Wärmeleitung die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers bewirken.
Im Gegensatz dazu können der Verbindungszustand zwischen den Innenräumen des jeweiligen Rohrs und Behälters für die Verteilung oder das Sammeln und die Richtung, entlang der ein Fluid in den Rohren strömt, nicht eingestellt werden, selbst wenn in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 das Zwischenplattenelement und so weiter, die in dem Patentdokument 2 offenbart sind, bei der Verbindung zwischen dem Kältemittelbehälter und den Kältemittelrohren eingreifen. Daher konnte die Leistungsfähigkeit als der Gesamtwärmetauscher nicht hinreichend verbessert werden.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: JP-A-11-157326
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 3960233

Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Leistungsfähigkeit eines Wärmetauschers, der aufgebaut ist, um einen Wärmeaustausch zwischen drei Fluidarten zu verbessern, zu realisieren.
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst ein Wärmetauscher in einem ersten Beispiel der vorliegenden Offenbarung: eine erste Wärmeaustauscheinheit, die erste Rohre, durch die ein erstes Fluid strömt, und einen ersten Behälter, der sich in einer Stapelrichtung der ersten Rohre erstreckt und das durch die ersten Rohre strömende erste Fluid sammelt oder verteilt, umfasst, wobei die erste Wärmeaustauscheinheit den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und einem dritten Fluid, das auf einem Umfang der ersten Rohre strömt, durchführt; eine zweite Wärmeaustauscheinheit, die zweite Rohre, durch die ein zweites Fluid strömt, und einen zweiten Behälter, der sich in einer Stapelrichtung der zweiten Rohre erstreckt und das durch die zweiten Rohre strömende zweite Fluid sammelt oder verteilt, umfasst, wobei die zweite Wärmeaustauscheinheit den Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und dem dritten Fluid, das auf einem Umfang der zweiten Rohre strömt, durchführt; einen dritten Fluiddurchgang, durch den das dritte Fluid strömt; und eine Außenrippe. Wenigstens eines der ersten Rohre ist zwischen den zweiten Rohren angeordnet, und wenigstens eines der zweiten Rohre ist zwischen den ersten Rohren angeordnet. Der dritte Fluiddurchgang ist zwischen den ersten Rohren und den zweiten Rohren ausgebildet. Die Außenrippe ist in dem dritten Fluiddurchgang angeordnet, erleichtert die Wärmeaustausche in beiden Wärmeaustauscheinheiten und ermöglicht die Wärmeübertragung zwischen dem in den ersten Rohren strömenden ersten Fluid und dem in den zweiten Rohren strömenden zweiten Fluid. Wenigstens einer der ersten und zweiten Behälter umfasst ein plattenförmiges Sammlerplattenelement, das mit einer Endseite der ersten und zweiten Rohre in deren Längsrichtung verbunden ist, ein plattenförmiges Verbindungszwischenplattenelement, ein plattenförmiges Sperrzwischenplattenelement und ein Sammelbehälterelement. Das Verbindungszwischenplattenelement hat ein erstes Fluidverbindungsloch, durch welches das erste Fluid strömt, und ein zweites Fluidverbindungsloch, durch welches das zweite Fluid strömt, und die ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher durchdringen beide Plattenoberflächen des Verbindungszwischenplattenelements. Das Sperrzwischenplattenelement verschließt eines der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher und hat ein Verbindungsloch, das beide Plattenoberflächen des Sperrzwischenplattenelements durchdringt. Das Sammelbehälterelement hat einen Innenraum, der die ersten oder zweiten Fluide sammelt oder verteilt. Das andere der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher und das Verbindungsloch stehen miteinander in Verbindung, so dass der durch das Sammelbehälterelement definierte Innenraum und eines der ersten Rohre oder zweiten Rohre miteinander in Verbindung stehen. Das eine der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher ist durch das Sperrzwischenplattenelement geschlossen, so dass zwei der anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre, die als ein Paar benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen. Die Plattenoberfläche des Sammlerplattenelements und eine Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements sind zusammengefügt, und die andere Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements und die Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements sind zusammengefügt, so dass das Vermischen des in dem ersten Fluidverbindungsloch strömenden ersten Fluids und des in dem zweiten Fluidverbindungsloch strömenden zweiten Fluids begrenzt ist.
Daher ist gemäß dem vorstehenden Aufbau wenigstens einer der ersten oder zweiten Behälter aus dem Sammlerplattenelement, dem Verbindungszwischenplattenelement, dem Sperrzwischenplattenelement und dem Sammelbehälterelement ausgebildet. Wenn der Innenraum, der in dem Sammelbehälterelement ausgebildet ist, mit einem der ersten und zweiten Rohre in Verbindung steht, können der Innenraum und das erste oder zweite Rohr durch das Verbindungszwischenplattenelement und das Sperrzwischenplattenelement miteinander verbunden sein.
Daher können der Verbindungszustand zwischen den ersten und zweiten Rohren und dem in dem Sammelbehälterelement ausgebildeten Innenraum und die Strömungsrichtungen, entlang welcher die ersten und zweiten Fluide strömen, leicht gemäß den Positionen und Größen der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher, die in dem Verbindungszwischenplattenelement bereitgestellt sind, und gemäß den Positionen der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher, die von dem Sperrzwischenplattenelement gesperrt sind, reguliert werden.
Ferner sind die jeweiligen Plattenoberflächen des Sammlerplattenelements, des Verbindungszwischenplattenelements und des Sperrzwischenplattenelements zusammengefügt, wodurch sie fähig sind, die Mischung des in dem ersten Verbindungsloch strömenden ersten Fluids mit dem in dem zweiten Fluidverbindungsloch strömenden zweiten Fluid zu unterdrücken.
Daher können die Verbindungszustände zwischen den ersten, den zweiten Rohren und den Innenräumen innerhalb der ersten und zweiten Behälter, etc. durch das Verbindungszwischenplattenelement und das Sperrzwischenplattenelement reguliert werden, die jeweils einen einfachen Aufbau haben, in dem nur Fluidverbindungslöcher in dem Plattenelement ausgebildet sind.
Als ein Ergebnis kann die Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers, der aufgebaut ist, um den Wärmeaustausch zwischen den drei Fluidarten zu realisieren, ausreichend verbessert werden.
In einem zweiten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmetauscher in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß dem ersten Beispiel ferner einen Nutabschnitt umfassen. Der Nutabschnitt kann wenigstens in einer der Plattenoberflächen des Sammlerplattenelements, der einen oder der anderen Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements oder der Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements ausgebildet sein. Der Nutabschnitt kann sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch und dem zweiten Fluidverbindungsloch befinden, die benachbart angeordnet sind. Der innerhalb des Nutabschnitts ausgebildete Nutraum kann kontinuierlich mit einem Außenraum des Wärmetauschers verbunden sein.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird das erste Fluid oder das zweite Fluid, das auf die zusammengefügte Oberfläche (Plattenoberfläche) leckt, in welcher der Nutabschnitt ausgebildet ist, durch den innerhalb des Nutabschnitts ausgebildeten Nutraum nach außerhalb des Wärmetauschers abgeleitet. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass eines des ersten Fluids und des zweiten Fluids, das auf die zusammengefügte Oberfläche leckt, innerhalb des ersten Fluidverbindungslochs oder des zweiten Fluidverbindungslochs mit dem anderen Fluid vermischt wird.
In einem dritten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmetauscher in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß dem ersten oder zweiten Beispiel ferner einen Nutabschnitt umfassen. Der Nutabschnitt kann wenigstens in einer der Plattenoberflächen des Sammlerplattenelements, der einen oder der anderen Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements oder der Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements ausgebildet sein. Der Nutabschnitt kann sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch und dem zweiten Fluidverbindungsloch befinden, die benachbart angeordnet sind, und der Nutabschnitt kann derart ausgebildet sein, dass er sich zu einem Endabschnitt der Plattenoberfläche in dem Sammlerplattenelement, dem Verbindungszwischenplattenelement oder dem Sperrzwischenplattenelement erstreckt, in dem der Nutabschnitt ausgebildet ist.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau ist der Nutabschnitt derart ausgebildet, dass er sich von dem Bereich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch und dem zweiten Fluidverbindungsloch, die benachbart angeordnet sind, zu einem Endabschnitt der Plattenoberfläche, in welcher der Nutabschnitt ausgebildet ist, erstreckt. Wenn daher das erste Fluid, das in das erste Fluidverbindungsloch strömt, oder das zweite Fluid, das in das zweite Fluidverbindungsloch strömt, aus den jeweiligen zusammengefügten Oberflächen des Sammlerplattenelements, des Verbindungszwischenplattenelements und des Sperrzwischenplattenelements leckt, können das erste Fluid oder das zweite Fluid durch den in dem Nutabschnitt ausgebildeten Nutraum zu dem Ende der Plattenoberfläche geleitet werden, in dem der Nutabschnitt ausgebildet ist.
Der Nutabschnitt stellt nicht nur einen Abschnitt dar, der durch Aussparen der Plattenoberfläche ausgebildet wird, sondern auch einen Abschnitt, der durch ein Durchgangsloch (durchgehende Nut) ausgebildet wird, das beide Seiten der Plattenoberfläche durchdringt.
Insbesondere kann in einem vierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung der Nutabschnitt auf der Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements ausgebildet sein. Der Nutabschnitt kann sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch und dem zweiten Fluidverbindungsloch, die benachbart angeordnet sind, befinden. Der Nutabschnitt kann derart ausgebildet sein, dass er sich zu einem Endabschnitt der Plattenoberfläche erstreckt, in welcher der Nutabschnitt ausgebildet ist.
In einem fünften Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein in dem Nutabschnitt ausgebildeter Nutraum in Bezug auf den Wärmetauscher des dritten oder vierten Beispiels mit einem Außenraum des Wärmetauschers in Verbindung stehen.
Wenn gemäß dem vorstehenden Aufbau das Fluid, das in das erste Fluidverbindungsloch strömt, oder das zweite Fluid, das in das zweite Fluidverbindungsloch strömt, aus den jeweiligen zusammengefügten Oberflächen des Sammlerplattenelements, des Verbindungszwischenplattenelements und des Sperrzwischenplattenelements leckt, kann das erste Fluid oder das zweite Fluid durch den in dem Nutabschnitt ausgebildeten Nutraum zu einem Außenraum geleitet werden.
Der Außenraum des Wärmetauschers stellt ein Äußeres des Wärmetauschers dar, und insbesondere, wo die Außenluft (Luft) in dem Raum vorhanden ist, und wenn zum Beispiel das dritte Fluid die Außenluft (Luft) ist, kann das dritte Fluid in dem Raum strömen. Daher ist der dritte Fluiddurchgang ebenfalls in dem Außenraum des Wärmetauschers enthalten.
In einem sechsten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein Ende des Nutabschnitts in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß dem zweiten oder fünften Beispiel sichtbar positioniert sein.
Da gemäß dem vorstehenden Aufbau das Ende des Nutabschnitts sichtbar positioniert ist, kann das Lecken des ersten Fluids, das in das erste Fluidverbindungsloch strömt, oder des zweiten Fluids, das in das zweite Fluidverbindungsloch strömt, aus dem Ende des Nutabschnitts leicht bestätigt werden. Ferner kann ein Fertigungsfehler leicht erfasst werden, indem das Lecken des Fluids aus dem Ende des Nutabschnitts nach der Herstellung des Wärmetauschers bestätigt wird.
In einem siebten Beispiel der vorliegenden Offenbarung können in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß dem zweiten oder sechsten Beispiel wenigstens zwei Elemente des Sammlerplattenelements, des Verbindungszwischenplattenelements und des Sperrzwischenplattenelements zusammengefügt sein. Der Nutabschnitt kann in jeder der zusammengefügten Plattenoberflächen der wenigstens zwei Elemente ausgebildet sein. Teile der in den wenigstens zwei Elementen ausgebildeten Nutabschnitte können miteinander in Verbindung stehen, um einen einzelnen Nutraum innerhalb des Nutabschnitts bereitzustellen. Der Nutraum kann kontinuierlich mit dem Außenraum des Wärmetauschers sein.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann der Nutraum mit dem Außenraum kontinuierlich sein, selbst wenn der Nutraum innerhalb des Nutabschnitts nicht mit dem Außenraum kontinuierlich sein kann, indem lediglich der Nutabschnitt in einem Element ausgebildet wird.
In einem achten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Nutabschnitt in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der zweiten bis siebten Beispiele eine durchgehende Nut umfassen, die ein Element aus dem Sammlerplattenelement, dem Verbindungszwischenplattenelement und dem Sperrzwischenplattenelement, in dem die Nut ausgebildet ist, durchdringt.
In einem neunten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Durchgangsloch in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß dem achten Beispiel in Richtung der ersten und zweiten Rohre offen sein oder in Richtung einer Seite entgegengesetzt zu den ersten und zweiten Rohren offen sein und kann mit dem Außenraum in Verbindung stehen.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann der Nutabschnitt derart ausgebildet sein, dass das erste Fluid oder das zweite Fluid, das in den Nutabschnitt leckt, leicht abgeleitet wird.
In einem zehnten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Nutabschnitt in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der zweiten bis neunten Beispiele entlang einer gekrümmten oder einer Polygonlinie bereitgestellt sein.
In einem elften Beispiel der vorliegenden Offenbarung können die ersten und zweiten Rohre in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der ersten bis zehnten Beispiele in Bezug auf die Strömungsrichtung des dritten Fluids in zwei Reihen angeordnet sein. Eines der ersten oder zweiten Fluidverbindungslöcher kann durch das Sperrzwischenplattenelement verschlossen sein, so dass die anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre, die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf einer strömungsaufwärtigen Seite angeordnet sind, und die anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre, die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf einer strömungsabwärtigen Seite angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau können insbesondere die ersten und zweiten Rohre, die mit den Innenräumen der ersten und zweiten Behälter in Verbindung stehen, leicht bestimmt werden. Ebenso können die Strömungsrichtungen der ersten und zweiten Fluide in den ersten und zweiten Rohren, die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf der strömungsaufwärtigen Seite angeordnet sind, und die Strömungsrichtungen der ersten und zweiten Fluide in den ersten und zweiten Rohren, die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf der strömungsabwärtigen Seite angeordnet sind, leicht bestimmt werden.
In einem zwölften Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmetauscher in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der ersten bis elften Beispiele als ein Verdampfer verwendet werden, der ein Kältemittel in einem Dampfkompressionskältekreislauf verdampft. Das erste Fluid kann ein Kältemittel des Kältekreislaufs sein, das zweite Fluid kann ein Wärmemedium sein, das Wärme von einer äußeren Wärmequelle aufnimmt, und das dritte Fluid kann Luft sein.
In einem dreizehnten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmetauscher in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der ersten bis elften Beispiele als ein Strahler verwendet werden, der ein Kältemittel abstrahlt, das von einem Kompressor in einem Dampfkompressionskältekreislauf ausgestoßen wird. Das erste Fluid kann ein Kältemittel des Kältekreislaufs sein, das zweite Fluid kann ein Wärmemedium sein, das Wärme von einer äußeren Wärmequelle aufnimmt, und das dritte Fluid kann Luft sein.
In einem vierzehnten Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmetauscher in Bezug auf den Wärmetauscher gemäß einem der ersten bis elften Beispiele auf ein Fahrzeugkühlsystem angewendet werden. Das erste Fluid kann ein Wärmemedium sein, das Wärme einer ersten Vorrichtung im Fahrzeug, die mit einer Wärmeerzeugung während des Betriebs verbunden ist, aufnimmt, das zweite Fluid kann ein Wärmemedium sein, das Wärme einer zweiten Vorrichtung im Fahrzeug, mit einer Wärmeerzeugung während des Betriebs verbunden ist, aufnimmt, und das dritte Fluid kann Luft sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die den Heizbetrieb einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Wärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Entfrostungsbetrieb der Fahrzeugklimaanlage mit dem Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine schematische Ansicht, die einen Abwärmerückgewinnungsbetrieb der Fahrzeugklimaanlage mit dem Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Kühlbetrieb der Fahrzeugklimaanlage mit dem Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5 ist eine Perspektivansicht des Wärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform.
6a ist eine Teilquerschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters des Wärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform. 6(b) ist eine Explosionsansicht des kühlmittelseitigen Sammelbehälters von
6(a).
7 ist eine schematische Ansicht, die Strömungen eines Kältemittels und eines Kühlmittels in dem Wärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
8 ist eine entlang einer Linie A-A in 5 genommene Querschnittansicht.
9(a) ist eine Teilquerschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 9(b) ist eine entlang Explosionsansicht des kühlmittelseitigen Sammelbehälters von 9(a).
10 ist eine Explosionsansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine schematische Ansicht, die den Abwärmerückgewinnungsbetrieb einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausrichtung jeweiliger Rohre und eine Anordnung von Nutabschnitten in einem Wärmetauscher gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
13(a) ist eine schematische Ansicht einer Ausrichtung jeweiliger Rohre und einer Anordnung von Nutabschnitten in einem Wärmetauscher gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung. 13(b) ist eine schematische Ansicht einer Ausrichtung jeweiliger Rohre und einer Anordnung von Nutabschnitten in einem Wärmetauscher gemäß einem anderen modifizierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
14 ist eine Draufsicht eines Verbindungszwischenplattenelements gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
15 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein erstes Nutaufbaubeispiel für die Nutabschnitte gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
16 ist eine Explosionsansicht der Nutabschnitte in 15. 17(a) ist eine Seitenansicht der Nutabschnitte von 15 aus einer Richtung eines Pfeils AR1 gesehen. 17(b) ist eine entlang einer Linie B-B in 17(a) genommene Querschnittansicht.
18 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein zweites Nutaufbaubeispiel für die Nutabschnitte gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
19 ist eine Explosionsansicht der Nutabschnitte in 18.
20(a) ist eine Seitenansicht der Nutabschnitte von 18 aus einer Richtung eines Pfeils AR2 gesehen. 20(b) ist eine entlang einer Linie C-C in 20(a) genommene Querschnittansicht.
21 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein drittes Nutaufbaubeispiel für die Nutabschnitte gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
22 ist eine Explosionsansicht der Nutabschnitte in 21.
23(a) ist eine Seitenansicht der Nutabschnitte von 21 aus einer Richtung eines Pfeils AR3 gesehen. 23(b) ist eine entlang einer Linie D-D in 23(a) genommene Querschnittansicht.
24 ist eine Querschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters, wobei wie in 8 eine Mitte der Nutabschnitte entlang ihrer Längsrichtung geschnitten ist, wenn die in 15 bis 23 dargestellten ersten bis dritten Nutaufbaubeispiele auf den Nutabschnitt der zweiten Ausführungsform angewendet werden.
25 ist eine Querschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters, wobei wie in 8 eine Mitte der Nutabschnitte entlang ihrer Längsrichtung geschnitten ist, wenn die in 15 bis 23 dargestellten ersten bis dritten Nutaufbaubeispiele auf den Nutabschnitt der zweiten Ausführungsform angewendet werden.
26 ist eine Querschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters, wobei wie in 8 eine Mitte der Nutabschnitte entlang ihrer Längsrichtung geschnitten ist, wenn die in 15 bis 23 dargestellten ersten bis dritten Nutaufbaubeispiele auf den Nutabschnitt der zweiten Ausführungsform angewendet werden.
Ausführungsformen zur Ausnutzung der Erfindung
Mehrere Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen sind Teile, die in den vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen Elementen entsprechen, durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet, und eine wiederholende Beschreibung davon kann weggelassen werden. Wenn in den jeweiligen Ausführungsformen nur ein Teil des Aufbaus beschrieben wird, kann eine vorher beschriebene andere Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Auch in den anschließenden Ausführungsformen werden Teile, die den in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Elementen entsprechen, durch Bezugssymbole, die sich nur in der Hunderter- oder einer höheren Stelle unterscheiden, bezeichnet, um eine Entsprechungsbeziehung auszudrücken, und eine wiederholende Beschreibung davon kann weggelassen werden. In den jeweiligen Ausführungsformen können neben den Kombinationen der jeweiligen Teile, die explizit spezifisch miteinander kombiniert werden können, die jeweiligen Ausführungsformen, wenn nicht ausdrücklich beschrieben, teilweise miteinander kombiniert werden, wenn kein Problem insbesondere in der Kombination auftritt.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezug auf 1 bis 8 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einen Wärmepumpenkreislauf 10 angewendet, der eine Temperatur eines Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft in einer Fahrzeugklimaanlage 1 reguliert. 1 bis 4 sind Diagramme, die einen Gesamtaufbau der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellen. Die Fahrzeugklimaanlage 1 wird auf ein sogenanntes Hybridelektrofahrzeug angewendet, das eine Antriebskraft für die Fahrt des Fahrzeugs von einer Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor) und einem elektrischen Fahrmotor MG erhält.
Das Hybridelektrofahrzeug lässt den Verbrennungsmotor laufen oder stoppt ihn gemäß einer Fahrlast des Fahrzeugs und kann zwischen einem Fahrzustand, in dem das Fahrzeug die Antriebskraft sowohl von dem Verbrennungsmotor als auch dem elektrischen Fahrmotor MG erhält, und einem Fahrzustand, in dem das Fahrzeug den Verbrennungsmotor stoppt und die Antriebskraft nur von dem elektrischen Fahrmotor MG zum Fahren erhält, umschalten. Mit dem vorstehenden Aufbau kann das Hybridelektrofahrzeug einen Fahrzeugkraftstoffverbrauch im Vergleich zu normalen Fahrzeugen, die die Antriebskraft für das Fahren des Fahrzeugs nur von dem Verbrennungsmotor erhalten, verbessern.
Der Wärmepumpenkreislauf 10 ist durch einen Fluidzirkulationskreis aufgebaut, in dem ein Kältemittel als ein erstes Fluid zirkuliert. Insbesondere ist der Wärmepumpenkreislauf 10 ein Dampfkompressionskältekreislauf, der eine Funktion zum Heizen oder Kühlen des Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft ausführt, die in der Fahrzeugklimaanlage 1 in ein Fahrzeuginneres geblasen wird, das ein Raum ist, der klimatisiert werden soll. Das heißt, der Wärmepumpenkreislauf 10 schaltet einen Kältemitteldurchgang auf einen anderen, um einen Luftheizbetrieb (Heizbetrieb) zum Heizen des Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft, die ein Fluid ist, das einem Wärmeaustausch unterzogen werden soll, um das Fahrzeuginnere zu heizen, und einen Luftkühlbetrieb (Kühlbetrieb) zum Kühlen des Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft, um das Fahrzeuginnere zu kühlen, auszuführen.
Ferner kann der Wärmepumpenkreislauf 10 einen Durchsatz eines Kältemittels, eines Kühlmittels oder einer Außenluft, die in dem Wärmetauscher 16 strömen, wie später beschrieben wird, ändern, um dadurch während des Heizbetriebs den Entfrostungsbetrieb zum Schmelzen und Entfernen von Frost, der an einer Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 des Wärmetauschers 16 haftet, und den Abwärmerückgewinnungsbetrieb durchzuführen, um zuzulassen, dass das Kältemittel während des Heizbetriebs eine Wärmemenge des elektrischen Fahrmotors MG als eine externe Wärmequelle aufnimmt. In den Gesamtaufbaudiagrammen des in 1 bis 4 dargestellten Wärmepumpenkreislaufs 10 sind die Strömungen des Kältemittels in dem jeweiligen Betrieb durch durchgezogene Pfeile dargestellt.
Auch wendet der Wärmepumpenkreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein allgemeines Fluorkohlenwasserstoffkältemittel als das Kältemittel an und baut einen unterkritischen Kältemittelkreislauf auf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Ferner wird ein Kältemittelöl zum Schmieren eines Kompressors 11 in das Kältemittel gemischt, und ein Teil des Kältemittelöls zirkuliert in dem Kreislauf zusammen mit dem Kältemittel.
Zuerst ist der Kompressor 11 ein elektrischer Kompressor, der innerhalb eines Verbrennungsmotorraums angeordnet ist, das Kältemittel in dem Wärmepumpenkreislauf 10 ansaugt, komprimiert und ausstößt und einen Kompressor 11a mit fester Verdrängung, der eine feste Ausstoßkapazität hat, durch einen Elektromotor 11b antreibt. Als der Kompressor 11a mit fester Verdrängung können verschiedene Kompressionsmechanismen, wie etwa insbesondere ein Spiralkompressionsmechanismus oder ein Flügelzellenkompressionsmechanismus angewendet werden.
Der Elektromotor 11b wird in dem Betrieb (Drehzahl) gemäß einem Steuersignal gesteuert, das von einer Klimatisierungssteuervorrichtung, die später beschrieben wird, ausgegeben wird, und kann mit jeder Art eines Wechselstrommotors und eines Gleichstrommotors angewendet werden. Durch die Steuerung der Drehzahl des Elektromotors 11b wird ein Kältemittelausstoßvermögen des Kompressors 11 geändert. Daher baut der Elektromotor 11b in der vorliegenden Ausführungsform eine Änderungsvorrichtung für das Ausstoßvermögen des Kompressors 11 auf.
Eine Kältemittelausstoßöffnung des Kompressors 11 ist mit einer Kältemitteleinlassseite eines Fahrzeuginnenkondensators 12 als einem nutzungsseitigen Wärmetauscher verbunden. Der Fahrzeuginnenkondensator 12 ist ein Wärmetauscher zum Heizen, der innerhalb eines Gehäuses 31 einer Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 in der Fahrzeugklimaanlage 1 angeordnet ist tauscht Wärme zwischen einem Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel, das in dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömt, und der Fahrzeuginnenblasluft, die einen Fahrzeuginnenverdampfer 20, der später beschrieben wird, durchlaufen hat, austauscht. Ein detaillierter Aufbau der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 wird später beschrieben.
Eine Kältemittelausgangsseite des Fahrzeuginnenkondensators 12 ist mit einem festen Heizdurchlass 13 als eine Kompressionsvorrichtung für den Heizbetrieb zum Dekomprimieren und Expandieren des aus dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömenden Kältemittels während des Heizbetriebs verbunden. Als der feste Heizdurchlass 13 kann eine Mündung oder ein Kapillarrohr angewendet werden. Eine Ausgangsseite des festen Heizdurchlasses 13 ist mit einer Kältemitteleinlassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 in dem kombinierten Wärmetauscher 16 verbunden.
Ferner ist eine Kältemittelauslassseite des Fahrzeuginnenkondensators 12 mit einem Umleitungsdurchgang 14 für den festen Durchlass verbunden, der es dem aus dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömenden Kältemittel ermöglicht, den festen Heizdurchlass 13 zu umgehen, und der das Kältemittel in Richtung der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 des Wärmetauschers 16 leitet. Ein Ein/Aus-Ventil 15a, das den Umleitungsdurchgang 14 für den festen Durchlass öffnet und schließt, ist in dem Umleitungsdurchgang 14 für den festen Durchlass angeordnet. Das Ein/Aus-Ventil 15a ist ein elektromagnetisches Ventil, dessen Öffnungs-/Schließbetrieb durch eine von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebene Steuerspannung gesteuert wird.
Auch ist ein Druckabfall, der erzeugt wird, wenn das Kältemittel das Ein/Aus-Ventil 15a durchläuft, außerordentlich kleiner als ein Druckabfall, der erzeugt wird, wenn das Kältemittel den festen Durchlass 13 durchläuft. Daher strömt das aus dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömende Kältemittel durch den Umleitungsdurchgang 14 für den festen Durchlass in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 des Wärmetauschers 16, wenn das Ein/Aus-Ventil 15a geöffnet ist. Das Kältemittel strömt durch den festen Heizdurchlass 13 in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 des Wärmetauschers 16, wenn das Ein/Aus-Ventil 15a geschlossen ist.
Mit dem vorstehenden Betrieb kann das Ein/Aus-Ventil 15a den Kältemitteldurchgang des Wärmepumpenkreislaufs 10 auf einen anderen umschalten. Daher wirkt das Ein/Aus-Ventil 15a gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Kältemitteldurchgangsumschaltvorrichtung. Als die Kältemitteldurchgangsumschaltvorrichtung kann ein elektrisches Dreiwegeventil angewendet werden, das zwischen einem Kältemittelkreis, der die Auslassseite des Fahrzeuginnenkondensators 12 und die Einlassseite des festen Heizdurchlasses 13 verbindet, und einem Kältemittelkreis, der zwischen der Auslassseite des Fahrzeuginnenkondensators 12 und der Einlassseite des Umleitungsdurchgangs 14 für den festen Durchlass verbindet, umschaltet.
Der Wärmetauscher 16 ist innerhalb des Verbrennungsmotorraums angeordnet und die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 in dem Wärmetauscher 16 ist eine Wärmeaustauscheinheit, die eine Funktion zum Austauschen einer Wärme zwischen dem Kältemittel, das in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömt, und der von einem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft durchführt. Ferner wirkt die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 als eine Verdampfungswärmeaustauscheinheit, die ein Niederdruckkältemittel verdampft, um während des Heizbetriebs eine Wärmeaufnahmewirkung auszuüben, und wirkt als eine Strahlungswärmeaustauscheinheit, die während des Kühlbetriebs ein Hochdruckkältemittel abstrahlt.
Auch ist der Luftblasventilator 17 ein elektrisches Gebläse, dessen Betriebsrate, das heißt, Drehzahl (Luftblasvolumen) durch die von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebene Steuerspannung gesteuert wird. Ferner ist in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die vorstehend erwähnte Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 mit einer Strahlereinheit 70 integriert, die eine Wärme zwischen dem in einem Kühlmittelzirkulationskreis 40 zirkulierenden Kühlmittel zum Kühlen des elektrischen Fahrmotors MG und der von dem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft ausführt.
Aus diesem Grund baut der Luftblasventilator 17 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Fahrzeugaußenluftblasvorrichtung zum Blasen der Außenluft sowohl in Richtung der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 als auch der Strahlereinheit 70 in dem Wärmetauscher 16 auf. Der detaillierte Aufbau des Kühlmittelzirkulationskreises 40 und der detaillierte Aufbau des kombinierten Wärmetauschers 16, der die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Strahlereinheit 70 integriert, werden später beschrieben.
Eine Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 in dem Wärmetauscher 16 ist mit einem elektrischen Dreiwegeventil 15b verbunden. Der Betrieb des elektrischen Dreiwegeventils 15b wird durch die von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebene Steuerspannung gesteuert und es baut zusammen mit dem vorstehend erwähnten Ein/Aus-Ventil 15a die Kältemitteldurchgangsumschaltvorrichtung auf.
Insbesondere schaltet das Dreiwegeventil 15b den Durchgang auf einen Kältemitteldurchgang, der eine Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und eine Einlassseite eines Akkumulators 18 während des Heizbetriebs verbindet. Das Dreiwegeventil 15b schaltet den Durchgang auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und eine Einlassseite eines festen Kühldurchlasses 19 während des Kühlbetriebs verbindet. Der feste Kühldurchlass 19 ist eine Dekompressionsvorrichtung für den Kühlbetrieb, um das aus der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kühlmittel während des Kühlbetriebs zu dekomprimieren und zu expandieren, und sein Grundaufbau ist identisch mit dem des festen Heizdurchlasses 13.
Eine Auslassseite des festen Kühldurchlasses 19 ist mit einer Kältemitteleinlassseite des Fahrzeuginnenverdampfers 20 verbunden. Der Fahrzeuginnenverdampfer 20 ist ein Kühlwärmetauscher, der entlang einer Luftströmung innerhalb des Gehäuses 31 der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 strömungsaufwärtig von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 angeordnet ist und die Wärme zwischen dem darin strömenden Kältemittel und einer Fahrzeuginnenblasluft austauscht, um die Fahrzeuginnenblasluft zu kühlen.
Eine Kältemittelauslassseite des Fahrzeuginnenverdampfers 20 ist mit einer Einlassseite des Akkumulators 18 verbunden. Der Akkumulator 18 ist ein Gas-Flüssigkeitsabscheider für ein niederdruckseitiges Kältemittel, der Gas und Flüssigkeit des Kältemittels, das in den Akkumulator 18 strömt, voneinander abscheidet, um ein überschüssiges Kältemittel innerhalb des Kreislaufs darin zu lagern. Ein Auslass des Akkumulators 18 für gasförmig-flüssiges Kältemittel ist mit einer Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden. Daher führt der Akkumulator 18 eine Funktion aus, um zu verhindern, dass ein gasförmig-flüssiges Kältemittel in den Kompressor 11 eingesaugt wird, und eine Flüssigkeitskompression des Kompressors 11 zu verhindern.
Nachfolgend wird die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 beschrieben. Die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 ist im Inneren eines Armaturenbretts (Instrumententafel) in einem vordersten Abschnitt des Fahrzeuginneren angeordnet und nimmt ein Gebläse 32, den vorstehend erwähnten Fahrzeuginnenkondensator 12 und den Fahrzeuginnenverdampfer 20 in dem Gehäuse 31 auf, wobei es eine äußere Einhüllende davon bildet.
Das Gehäuse 31 bildet einen Luftdurchgang der Fahrzeuginnenblasluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, und ist aus Harz (zum Beispiel Polypropylen) mit einem gewissen Elastizitätsgrad geformt und hat eine hervorragende Festigkeit. Eine Außen/Innenluftumschaltvorrichtung 33, die wahlweise die Fahrzeuginnenluft (Innenluft) und die Außenluft einleitet, ist am weitesten strömungsaufwärtig von der Fahrzeuginnenblasluftströmung innerhalb des Gehäuses 31 angeordnet.
Die Innen/Außenluftumschaltvorrichtung 33 ist mit einer Innenlufteinleitungsöffnung zum Einleiten der Innenluft in das Gehäuse 31 und einer Außenlufteinleitungsöffnung zum Einleiten der Außenluft ausgebildet. Ferner ist eine Innen/Außenluftumschaltklappe, die Öffnungsflächen der Innenlufteinleitungsöffnung und der Außenlufteinleitungsöffnung kontinuierlich reguliert, um ein Luftvolumenverhältnis eines Luftvolumens der Innenluft zu einem Luftvolumen der Außenluft zu ändern, innerhalb der Innen/Außenluftumschaltvorrichtung 33 angeordnet.
Das Gebläse 32, das die durch die Innen/Außenluftumschaltvorrichtung 33 eingesaugte Luft durch die Innen/Außenluftumschaltvorrichtung 33 in Richtung des Fahrzeuginneren bläst, ist entlang der Luftströmung strömungsabwärtig von der Innen/Außenluftumschalteinheit 33 angeordnet. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator (Sirocco-Ventilator) durch einen Elektromotor antreibt, dessen Drehzahl (Blasmenge) durch die von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebene Steuerspannung gesteuert wird.
Der Fahrzeuginnenverdampfer 20 und der Fahrzeuginnenkondensator 12 sind in der Luftströmung in dieser Reihenfolge in Bezug auf eine Strömung der Fahrzeuginnenblasluft strömungsabwärtig von dem Gebläse 32 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Fahrzeuginnenverdampfer 20 entlang der Luftströmung der Fahrzeuginnenblasluft strömungsauwärtig von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 angeordnet.
Ferner ist eine Luftmischklappe 34, die ein Volumenverhältnis der Luft, die den Fahrzeuginnenkondensator 12 durchläuft, zu der Blasluft, die den Fahrzeuginnenverdampfer 20 durchlaufen hat, entlang der Luftströmung strömungsabwärtig von dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 und entlang der Luftströmung strömungsaufwärtig von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 angeordnet. Auch ist ein Mischraum 35, der die Blasluft, die mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat und von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 geheizt wurde, mit der Blasluft, die den Fahrzeuginnenkondensator 12 umgeht und nicht geheizt wird, mischt, entlang der Luftströmung strömungsabwärtig von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 angeordnet.
Ein Windauslass, der klimatisierten Wind, der in dem Mischraum 35 gemischt wird, in Richtung des Fahrzeuginneren, das ein Raum ist, der gekühlt werden soll, ausstößt, ist entlang der Luftströmung am weitesten strömungsabwärtig von dem Gehäuse 31 angeordnet. Insbesondere sind als der Windauslass ein Gesichtswindauslass, der den klimatisierten Wind in Richtung eines Oberkörpers eines Fahrgasts in dem Fahrzeuginneren ausbläst, ein Fußwindauslass, der den klimatisierten Wind in Richtung von Füßen des Fahrgasts ausbläst, und ein Entfrosterwindauslass, der klimatisierten Wind in Richtung einer Innenoberfläche eines Fahrzeugfrontfensterglases (alle nicht gezeigt) ausbläst, bereitgestellt.
Daher wird der Anteil des Luftvolumens, das den Fahrzeuginnenkondensator 12 durchlaufen darf, von der Luftmischklappe 34 reguliert, um eine Temperatur des in dem Mischraum 35 gemischten klimatisierten Winds zu regulieren, und die Temperatur des aus den jeweiligen Windauslässen geblasenen klimatisierten Winds wird reguliert. Das heißt, die Luftmischklappe 34 baut eine Temperaturregulierungsvorrichtung zum Regulieren der Temperatur des klimatisierten Winds, der in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, auf.
Mit anderen Worten führt die Luftmischklappe 34 eine Funktion als eine Wärmeaustauschmengen-Regulierungsvorrichtung zum Regulieren einer Wärmeaustauschmenge zwischen dem von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittel und der Fahrzeuginnenblasluft in dem Fahrzeuginnenkondensator 12, der den nutzungsseitigen Wärmetauscher aufbaut, aus. Die Luftmischklappe 34 wird von einem nicht gezeigten Servomotor angetrieben, dessen Betrieb gemäß dem von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebenen Steuersignal gesteuert wird.
Ferner sind eine Gesichtsklappe, die eine Öffnungsfläche des Gesichtswindauslasses reguliert, eine Fußklappe, die eine Öffnungsfläche des Fußwindauslasses reguliert, und eine Entfrosterklappe (alle nicht gezeigt), die eine Öffnungsfläche des Entfrosterwindauslasses reguliert, jeweils entlang der Luftströmung strömungsaufwärtig von dem Gesichtswindauslass, dem Fußwindauslass und dem Entfrosterwindauslass angeordnet.
Die Gesichtsklappe, die Fußklappe und die Entfrosterklappe bauen eine Windauslassbetriebsart-Umschaltvorrichtung zum Umschalten einer Windauslassbetriebsart auf eine andere auf. Die Gesichtsklappe, die Fußklappe und die Entfrosterklappe werden von einem nicht gezeigten Servomotor, dessen Betrieb gemäß dem von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebenen Steuersignal gesteuert wird, durch einen Koppelmechanismus angetrieben.
Nachfolgend wird eine Beschreibung des Kühlmittelzirkulationskreises 40 gegeben, der das Kühlmittel als ein zweites Fluid zirkuliert, dessen Material von einer anderen Art als das in dem Wärmepumpenkreislauf 10 verwendete ist. Wie in 1 bis 4 dargestellt, ist der Kühlmittelzirkulationskreis 40 ein Fluidzirkulationskreis, der sich von dem Wärmepumpenkreislauf 10 unterscheidet. Insbesondere ist der Kühlmittelzirkulationskreis 40 ein Kühlmediumzirkulationskreis, der ein Kühlmittel (zum Beispiel wässrige Ethylenglykollösung) als das Kühlmedium (Heizmedium) in einem Kühlmitteldurchgang zirkuliert, der in dem elektrischen Fahrmotor MG, der eine der Vorrichtungen im Fahrzeug ist, die während des Betriebs Wärme erzeugen, ausgebildet ist, um den elektrischen Fahrmotor MG zu kühlen.
Eine Kühlmittelpumpe 41, ein elektrisches Dreiwegeventil 42, die Strahlereinheit 70 des kombinierten Wärmetauschers 16 und ein Umleitungsdurchgang 44, der die Strahlereinheit 70 umgeht und zulässt, dass das Kühlmittel darin strömt, sind in dem Kühlmittelzirkulationskreis 40 angeordnet.
Die Kühlmittelpumpe 41 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel in einen Kühlmitteldurchgang pumpt, der innerhalb des elektrischen Fahrmotors MG in dem Kühlmittelzirkulatonskreis 40 ausgebildet ist, deren Drehzahl (Durchsatz) gemäß dem von der Klimatisierungssteuereinheit ausgegebenen Steuersignal gesteuert wird. Daher wirkt die Kühlmittelpumpe 41 als eine Kühlungsvermögen-Regulierungsvorrichtung, um einen Durchsatz des Kühlmittels, das den elektrischen Fahrmotor MG kühlt, zu ändern, um ein Kühlungsvermögen zu regulieren.
Das Dreiwegeventil 42 schaltet um zwischen einem Kühlmediumkreis, der eine Einlassseite der Kühlmittelpumpe 41 und eine Auslassseite der Strahlereinheit 70 verbindet, um zuzulassen, dass das Kühlmittel in die Strahlereinheit 70 strömt, und einem Kühlmediumkreis, der die Einlassseite der Kühlmittelpumpe 41 und eine Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 44 verbindet, um zuzulassen, dass das Kühlmittel die Strahlereinheit 70 umgeht. Der Betrieb des Dreiwegeventils 42 wird gemäß der von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegebenen Steuerspannung gesteuert, und es baut eine Kreisumschaltvorrichtung des Kühlmediumkreises auf.
Das heißt, der Kühlmittelzirkulationskreis 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann umschalten zwischen einem Kühlmediumkreis, in dem das Kühlmittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 1, etc. angezeigt, in der angegebenen Reihenfolge der Kühlmittelpumpe 41, des elektrischen Fahrmotors MG, des Umleitungsdurchgangs 44 und der Kühlmittelpumpe zirkuliert, und einem Kühlmediumkreis, in dem das Kühlmittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 2, etc. angezeigt, in der angegebenen Reihenfolge der Kühlmittelpumpe 41, des elektrischen Fahrmotors MG, der Strahlereinheit 70 und der Kühlmittelpumpe 41 zirkuliert.
Wenn das Dreiwegeventil 42 daher auf den Kühlmediumkreis schaltet, der zulässt, dass das Kühlmittel strömt, während es die Strahlereinheit 70 während des Betriebs des elektrischen Fahrmotors MG umgeht, erhöht das Kühlmittel seine Temperatur ohne Wärme von der Strahlereinheit 70 abzustrahlen. Das heißt, wenn das Dreiwegeventil 42 auf den Kühlmediumkreis schaltet, der es dem Kühlmittel erlaubt, zu strömen, während es die Strahlereinheit 70 umgeht, wird die Wärmemenge (die Menge der Wärmeerzeugung) des elektrischen Fahrmotors MG in dem Kühlmittel gespeichert.
Wenn das Dreiwegeventil 42 andererseits auf den Kühlmediumkreis schaltet, der zulässt, dass das Kühlmittel in die Strahlereinheit 70 strömt und während des Betriebs des elektrischen Fahrmotors MG strömt, strömt das Kühlmittel in die Strahlereinheit 70 und tauscht eine Wärme mit der von dem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft aus. Ferner kann in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kühlmittel, das in die Strahlereinheit 70 geströmt ist, die Wärme nicht nur mit der Außenluft, sondern auch mit dem in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömenden Kältemittel austauschen.
Nachfolgend wird ein detaillierter Aufbau des kombinierten Wärmetauschers 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezug auf 5 bis 8 beschrieben. 5 ist eine äußere Perspektivansicht des Wärmetauschers 16 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen. 6(a) ist eine Teilquerschnittansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 des Wärmetauschers 16. 6(b) ist eine perspektivische Explosionsansicht von 6(a). 7 ist eine schematische Ansicht, die eine Kältemittelströmung und eine Kühlmittelströmung in dem Wärmetauscher 16 darstellt. 8 ist eine entlang einer Linie A-A in 5 genommene Querschnittansicht.
Erstens sind die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Strahlereinheit 70 in dem Wärmetauscher 16 durch eine sogenannte Behälter- und Rohrwärmetauscherstruktur mit Rohren 61 und 71, die das Kältemittel oder das Kühlmittel darin strömen lassen, und Sammelbehältern 62 und 72 etc., die auf Endseiten der Rohre in deren Längsrichtung angeordnet sind und die das in den jeweiligen Rohren strömende Kältemittel oder das Kühlmittel jeweils sammeln oder verteilen, aufgebaut.
Insbesondere ist die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 eine Wärmeaustauscheinheit, welche die Kältemittelrohre 61, in denen das Kältemittel als ein erstes Fluid strömt, und den kältemittelseitigen Sammelbehälter 62, der sich in einer Stapelrichtung der Kältemittelrohre 61 erstreckt und das in den Kältemittelrohren 61 strömende Kältemittel sammelt oder verteilt und die Wärme zwischen dem in den Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittel und Luft (von dem Luftblasventilator 17 geblasene Außenluft), die um die Kältemittelrohre 61 herum strömt, als ein drittes Fluid austauscht, umfasst.
Der Strahler 70 ist eine Wärmeaustauscheinheit, welche die Kühlmittelrohre 71, in denen das Kühlmittel als ein zweites Fluid strömt, und den kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72, der sich in einer Stapelrichtung der Kühlmittelrohre 71 erstreckt und das in den Kühlmittelrohren 71 strömende Kühlmittel sammelt oder verteilt, umfasst und die Wärme zwischen dem in den Kühlmittelrohren 71 strömenden Kühlmittel und Luft (von dem Luftblasventilator 17 geblasene Außenluft), die um die Kühlmittelrohre 71 herum strömt, austauscht.
In dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Flachrohre, die in einem Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung flach sind, als die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 verwendet. Die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 sind entlang einer Strömungsrichtung X der Außenluft in zwei Reihen angeordnet, und die jeweiligen abgeflachten Oberflächen sind parallel zu der Strömungsrichtung X der von dem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft angeordnet.
Ferner sind die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71, die auf der windwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der Außenluft in gegebenen Intervallen abwechselnd aufeinander gestapelt, so dass die jeweiligen abgeflachten Oberflächen von Außenoberflächen parallel zueinander sind und einander zugewandt sind. Ebenso sind die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71, die auf der windabgewandten Seite in der Strömungsrichtung der Außenluft angeordnet sind, in gegebenen Intervallen aufeinander gestapelt.
Mit anderen Worten ist jedes der Kältemittelrohre 61 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwischen den benachbarten Kühlmittelrohren 71 angeordnet und jedes der Kühlmittelrohre 71 ist zwischen den benachbarten Kältemittelrohren 61 angeordnet. Ferner sind Räume, die zwischen den Kältemittelrohren 16a und den Kühlmittelrohren 71 ausgebildet sind, mit Außenluftdurchgängen 16a (dritte Fluiddurchgang) ausgebildet, in denen die von dem Luftblasventilator 17 geblasene Außenluft strömt.
Ebenso sind Außenrippen 50, die den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft in der Strahlereinheit 70 erleichtern und auch die Wärmeübertragung zwischen dem in den Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittel und dem in den Kühlmittelrohren 71 strömenden Kühlmittel ermöglichen, in den Außenluftdurchgängen 16a angeordnet.
Als die Außenrippen 50 werden gewellte Rippen, die durch Biegen einer dünnen Metallplatte mit hervorragender Leitfähigkeit in eine gewellte Form erhalten werden, verwendet. Ferner sind die Außenrippen 50 in der vorliegenden Ausführungsform sowohl mit den Kältemittelrohren 61 als auch den Kühlmittelrohren 71 verbunden, um die Wärmeübertragung zwischen dem in den Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittel und dem in den Kühlmittelrohren 71 strömenden Kühlmittel zu ermöglichen.
Nachfolgend werden der kältemittelseitige Sammelbehälter 62 und der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 unter Bezug auf 6 beschrieben. Da die grundlegenden Aufbauten des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zueinander identisch sind, stellt 6 den kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 dar und zeigt Symbole der entsprechenden Aufbauten in dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 in Klammern an. Dies gilt für 8 und andere Figuren, die später beschrieben werden. Ebenso sind in 6 und anderen Figuren die Außenrippen 50 aus den Figuren zur Verdeutlichung der Figuren weggelassen.
Zuerst umfasst der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 ein kühlmittelseitiges Sammlerplattenelement 721, ein kühlmittelseitiges Verbindungszwischenplattenelement 722, ein kühlmittelseitiges Sperrzwischenplattenelement 723 und ein kühlmittelseitiges Sammelbehälterelement 724. Das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721 ist ein Plattenelement, bei dem die einen Endseiten der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71, die entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft in zwei Reihen angeordnet sind, in deren Längsrichtung miteinander verbunden sind.
Insbesondere ist das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721 mit Kältemittelrohranschlusslöchern 721a und Kühlmittelrohranschlusslöchern 721b ausgebildet, in welche jeweils die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 eingesetzt und zusammengefügt werden. Die Kältemittelrohranschlusslöcher 721a und die Kühlmittelrohranschlusslöcher 721b sind derart ausgebildet, dass sie beide Seiten der Plattenoberflächen des kühlmittelseitiges Sammlerplattenelements 721 mittels Stechen durchdringen.
Ferner sind die Kältemittelrohranschlusslöcher 721a und die Kühlmittelrohranschlusslöcher 721b zu jeweiligen abgeflachten Formen (ovale Formen) ausgebildet, die zu den Außenumfangsquerschnittformen der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71 passen, und die Außenumfangsoberflächen der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71 sind mit den jeweiligen Innenumfangsoberflächen der Kältemittelrohranschlusslöcher 721a und der Kühlmittelrohranschlusslöcher 721b zusammengefügt.
Das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 ist ein Plattenelement mit einer (Unterseite in 6) Plattenoberfläche, die mit der Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 zusammengefügt ist, in dem jeweils erste Fluidverbindungslöcher 722a und zweite Fluidverbindungslöcher 722b, die mit dem Kältemittel (erstes Fluid) und dem Kühlmittel (zweites Fluid) in Verbindung stehen, ausgebildet sind. Diese ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher 722a und 722b sind derart ausgebildet, dass sie beide Seiten der Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 durchdringen, und sind jeweils zu einer Schlitzform ausgebildet, die sich entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft erstreckt.
Insbesondere sind die ersten Fluidverbindungslöcher 722a, die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, jeweils zu einer Schlitzform ausgebildet, die sich entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft erstreckt, so dass sie sowohl mit dem Kältemittelrohr 61 auf einer strömungsaufwärtigen Seite als auch dem Kältemittelrohr 61 auf einer strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung stehen. Ebenso sind die zweiten Fluidverbindungslöcher 722b derart ausgebildet, dass sie mit dem Kühlmittelrohr 71 auf der strömungsaufwärtigen Seite oder dem Kühlmittelrohr 71 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung stehen und in zwei Reihen in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 ist ein Plattenelement mit einer Plattenoberfläche, die mit der anderen Plattenoberfläche (eine Oberfläche entgegengesetzt zu einer Oberfläche, die mit dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 zusammengefügt ist) des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 zusammengefügt ist und die ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher 722a, die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, sperrt. Ferner ist das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 mit Verbindungslöchern 723a ausgebildet, die ausgebildet sind, um beide Seiten der Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 zu durchdringen.
Insbesondere sperrt das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die vorstehend erwähnten ersten Fluidverbindungslöcher 722a, wenn es mit dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722, zusammengefügt ist. Als ein Ergebnis stehen die jeweiligen Kältemittelrohre 61, die als ein Paar benachbart angeordnet sind, insbesondere das Kältemittelrohr 61 auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft und das Kältemittelrohr 61 auf der strömungsabwärtigen Seite, miteinander in Verbindung. Im Detail stehen das Kältemittelrohr 61 auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft und das Kältemittelrohr 61 auf der strömungsabwärtigen Seite, die mit den gleichen ersten Fluidverbindungslöchern 722a in Verbindung stehen, miteinander in Verbindung. Jedoch stehen diese Kältemittelrohre 61 nicht mit dem Kühlmittelverteilungsraum 72a und dem Kühlmittelsammelraum 72b, der innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 ausgebildet ist, in Verbindung. Der Kühlmittelverteilungsraum 72a und der Kühlmittelsammelraum 72b können den innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 ausgebildeten Innenraum beispielhaft zeigen.
Insbesondere sind die Verbindungslöcher 723a des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 derart ausgebildet, dass sie die zweiten Fluidverbindungslöcher 722b überlappen, wenn das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 mit dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 zusammengefügt ist. Da bei diesem Aufbau die zweiten Fluidverbindungslöcher 722b nicht geschlossen sind, stehen die Kühlmittelrohre 71 durch die zweiten Fluidverbindungslöcher 722b und die Verbindungslöcher 723a mit einem Kühlmittelverteilungsraum 72a und einem Kühlmittelsammelraum 72b, die Innenräume des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 sind, in Verbindung.
Wie vorstehend beschrieben, bilden die ersten Fluidverbindungslöcher 722a des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 die Kältemitteldurchgänge, die das Kältemittelrohr 61 auf der strömungsaufwärtigen Seite mit dem Kältemittelrohr 61 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft verbinden. Um unter diesen Gegebenheiten den Druckabfall zu unterdrücken, wenn das Kältemittel den Kältemitteldurchgang durchläuft, ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Dickenabmessung senkrecht zu der Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 größer als eine Dickenabmessung des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 oder des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 festgelegt, um einen Durchgangsquerschnitt des Kältemitteldurchgangs sicherzustellen.
Das kühlmittelseitige Sammelbehälterelement 724 ist mit dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 zusammengefügt, um den Kühlmittelverteilungsraum 72a zur Verteilung des Kühlmittels und den Kühlmittelsammelraum 72b zum Sammeln des Kühlmittels darin auszubilden. Insbesondere ist das kühlmittelseitige Sammelbehälterelement 724 aus der Längsrichtung gesehen zu einer Zweispitzenform (W-Form) ausgebildet, indem ein Plattenmetall einem Pressarbeitsgang unterzogen wird.
Dann ist ein Mittelabschnitt 724a der Zweispitzenform des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 mit dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 verbunden, um dadurch den Kühlmittelverteilungsraum 72a und den Kühlmittelsammelraum 72b zu unterteilen. Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 dargestellt, der Kühlmittelverteilungsraum 72a auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet, und der Kühlmittelsammelraum 72b ist auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet.
Ebenso ist, wie in 5 dargestellt, eine Endseite des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 in der Längsrichtung mit einer Kühlmittelzuströmungsleitung 74b verbunden, um zuzulassen, dass das Kühlmittel in den Kühlmittelverteilungsraum 72a strömt, und auch mit einer Kühlmittelausströmungsleitung 74c verbunden, um zuzulassen, dass das Kühlmittel aus dem Kühlmittelsammelraum 72b strömt. Ferner ist die andere Endseite des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 durch ein Sperrelement gesperrt.
Nachfolgend umfasst der kältemittelseitige Sammelbehälter 62 ein kältemittelseitiges Sammlerplattenelement 621, ein kältemittelseitiges Verbindungszwischenplattenelement 622, ein kältemittelseitiges Sperrzwischenplattenelement 623 und ein kältemittelseitiges Sammelbehälterelement 624. Kältemittelrohranschlusslöcher 621a und Kühlmittelrohranschlusslöcher 621b des kältemittelseitigen Sammlerplattenelements 621 sind jeweils mit den anderen Enden der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71 in der Längsrichtung verbunden.
Ebenso sind die ersten Fluidverbindungslöcher 622a, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 ausgebildet sind, ausgebildet, um mit einem der Kältemittelrohre 61 auf der strömungsauwärtigen Seite und der Kältemittelrohre 61 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung zu stehen, und in zwei Reihen in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind. Ferner sind zweite Fluidverbindungslöcher 622b, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 ausgebildet sind, ausgebildet, um sowohl mit den Kühlmittelrohren 71 auf der strömungsaufwärtigen Seite als auch den Kühlmittelrohren 71 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung zu stehen.
Das kältemittelseitige Sperrzwischenplattenelement 623 ist ein Plattenelement, das die zweiten Fluidverbindungslöcher 622b, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 ausgebildet sind, sperrt. Das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 ist mit Verbindungslöchern 623a ausgebildet, um die Kältemittelrohre 61 mit einem Kältemittelverteilungsraum 62a und einem Kältemittelsammelraum 62b in Verbindung zu bringen, die innerhalb des kältemittelseitigen Sammelbehälterelements 624 ausgebildet sind. Der Kältemittelverteilungsraum 62a und der Kältemittelsammelraum 62b können die innerhalb des kältemittelseitigen Sammelbehälterelements 624 ausgebildeten Innenräume beispielhaft zeigen.
Das kältemittelseitige Sammelbehälterelement 624 ist mit dem kältemittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 623 zusammengefügt, um den Kältemittelverteilungsraum 62a zum Verteilen des Kältemittels und den Kältemittelsammelraum 62b zum Sammeln des Kältemittels darin zu bilden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kältemittelverteilungsraum 62a auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet, und der Kältemittelsammelraum 62b ist auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet.
Wie in 5 dargestellt, ist auch eine Endseite des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 in der Längsrichtung mit einer Kältemittelzuströmungsleitung 64c verbunden, die zulässt, dass das Kältemittel in den Kältemittelverteilungsraum 62a strömt, und einer Kältemittelausströmungsleitung 64b, die zulässt, dass das Kältemittel aus dem Kältemittelsammelraum 62b ausströmt. Ferner ist die andere Endseite des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 in der Längsrichtung wie auf der Kältemittelseite des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 durch ein Sperrelement gesperrt.
Daher strömt in dem Wärmetauscher 16 das Kühlmittel, das durch die Kühlmittelzuströmungsleitung 74b in den Kühlmittelverteilungsraum 72a des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 geströmt ist, wie durch dicke gestrichelte Linien in den schematischen Perspektivansichten von 6(b) und 7 angezeigt, in die Kühlmittelrohre 71, die aus den in zwei Reihen angeordneten Kühlmittelrohren 71 auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Das Kühlmittel, das aus den Kühlmittelrohren 71 geströmt ist, die auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind, strömt durch die zweiten Fluidverbindungslöcher 622b, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 ausgebildet sind, in die Kühlmittelrohre 71, die auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind. Da die zweiten Fluidverbindungslöcher 622b in dieser Situation durch das kältemittelseitige Sperrzwischenplattenelement 623 gesperrt sind, strömt das Kühlmittel nicht in den Kältemittelverteilungsraum 62a und den Kältemittelsammelraum 62b innerhalb des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 oder nach außerhalb der zweiten Fluidverbindungslöcher.
Dann wird das Kühlmittel, das aus den Kühlmittelrohren 71 strömt, die auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind, in dem Kühlmittelsammelraum 72b des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 gesammelt und strömt durch die Kühlmittelausströmungsleitung 74c aus. Das heißt, in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform strömt das Kühlmittel, während es eine Kehrtwendung macht, in der folgenden Reihenfolge: die Kühlmittelrohre 71, die auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind; die zweiten Fluidverbindungslöcher 622b innerhalb des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62; und die Kühlmittelrohre 71, die auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Andererseits strömt das Kältemittel, während es eine Kehrtwendung macht, wie durch dicke durchgezogene Linien den schematischen Perspektivansichten von 6(b) und 7 gezeigt, in der folgenden Reihenfolge: die Kältemittelrohre 61, die auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind; die ersten Fluidverbindungslöcher 722a innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72; und die Kältemittelrohre 61, die auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind. Daher werden das Kältemittel, das in den benachbarten Kältemittelrohren 61 strömt, und das Kühlmittel, das in den benachbarten Kühlmittelrohren 71 strömt, Strömungen (Parallelströmungen), die unter einem makroskopischen Gesichtspunkt parallel zu der Strömungsrichtung X der Außenluft strömen.
Ebenso sind die jeweiligen Bestandteilelemente 621 bis 624, 721 bis 724 des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72, die vorstehend beschrieben sind, und die Außenrippen 50 alle aus dem gleichen Metallmaterial (in der vorliegenden Ausführungsform Aluminiumlegierung) wie dem der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71 gefertigt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers 16 unter Bezug auf 8 beschrieben. Zuerst werden bei der Herstellung des Wärmetauschers 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die jeweiligen Bestandteilelemente des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 provisorisch befestigt (provisorisches Behälterbefestigungsverfahren).
Insbesondere wird in dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72, wie in 8 dargestellt, eine Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 auf einer Unterseite in einer Papierebene auf eine Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 auf einer Oberseite in der Papierebene gelegt. Eine Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 auf der Unterseite in der Papierebene wird auf eine Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 auf der Oberseite in der Papierebene gelegt. Ferner wird das kühlmittelseitige Sammelbehälterelement 724 auf einer Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 auf der Oberseite in der Papierebene angeordnet.
In diesem Zustand werden Klauenabschnitte 721c, die auf beiden Enden des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 in der Breitenrichtung (die gleiche wie die Strömungsrichtung X der Außenluft) ausgebildet sind, in Richtung des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 gebogen, um dadurch das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721, das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722, das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 und das kühlmittelseitige Sammelbehälterelement 724 provisorisch zu befestigen.
In diesem Beispiel sind die Positionierungsabschnitte 722c, die lokal in Richtung der Breitenrichtung vorstehen, auf beiden Enden des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in der Breitenrichtung ausgebildet. Die Positionierungsabschnitte 722c liegen an den Klauenabschnitten 721c des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 an, um dadurch das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 relativ zu dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 zu positionieren.
Beide Enden des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 in der Breitenrichtung liegen an den Klauenabschnitten 721c an, um in Bezug auf das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721 positioniert zu werden. Daher werden, wie in 8 dargestellt, in Bereichen, wo die Positionierungsabschnitte 722c zwischen beiden Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in der Breitenrichtung und dem Inneren des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 nicht vorhanden sind, Außenräume B, die mit der Außenluft in Verbindung stehen, ausgebildet.
Wie bei dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 werden in dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 Klauenabschnitte 621c, die auf beiden Enden des kältemittelseitigen Sammlerplattenelements 621 in der Breitenrichtung (die gleiche wie die Strömungsrichtung X der Außenluft) ausgebildet sind, in Richtung des kältemittelseitigen Sammelbehälterelements 624 gebogen, um dadurch das kältemittelseitige Sammlerplattenelement 621, das kältemittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 622, das kältemittelseitige Sperrzwischenplattenelement 623 und das kältemittelseitige Sammelbehälterelements 624 provisorisch zu befestigen.
Die Positionierungsabschnitte 622c, die lokal in Richtung der Breitenrichtung vorstehen, sind auf beiden Enden des kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 622 in der Breitenrichtung ausgebildet. Die Positionierungsvorsprünge 622c liegen an den Klauenabschnitten 621c des kältemittelseitigen Sammlerplattenelements 621 an, um dadurch das kältemittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 622 relativ zu dem kältemittelseitigen Sammlerplattenelement 621 zu positionieren.
Anschließend werden jeweils die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 in die Kältemittelrohranschlusslöcher 621a, 721a und die Kühlmittelrohranschlusslöcher 621b, 721b des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 (kältemittelseitiges Sammlerplattenelement 621) und den kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 (kühlmittelseitiges Sammlerplattenelement 721) eingesetzt, die provisorisch befestigt wurden und dann provisorisch befestigt werden (provisorisches Rohbefestigungsverfahren).
In dem provisorischen Rohrbefestigungsverfahren wird bevorzugt, dass führende Enden der Kältemittelrohre 61 in das Innere der ersten Fluidverbindungslöcher 622a und 722a, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, eingesetzt werden, bis sie darin positioniert sind. Ebenso wird bevorzugt, dass führende Enden der Kühlmittelrohre 71 in das Innere der zweiten Fluidverbindungslöcher 622b und 722b, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, eingesetzt werden, bis sie darin positioniert sind.
Mit dem vorstehenden Verfahren können die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 in dem Wärmetauscher-Zusammenfügungsverfahren, das später beschrieben wird, jeweils fest mit dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 und dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 zusammengefügt werden. Ferner werden die Außenrippen 50 in die Außenluftdurchgänge 16a, die zwischen den Kältemittelrohren 61 und den Kühlmittelrohren 71 ausgebildet sind, montiert und provisorisch daran befestigt, und die jeweiligen Zuströmungs-/Ausströmungsleitungen 64b, 64c, 74b und 74c, etc. werden provisorisch befestigt (provisorisches Wärmetauscherbefestigungsverfahren).
Nachdem der provisorisch montierte Wärmetauscher 16 dann durch eine Drahthaltevorrichtung, etc. befestigt wurde, wird der gesamte Wärmetauscher 16 in einen Heizofen gelegt und geheizt. Ein Hartlotmetall, mit dem die jeweiligen Komponentenoberflächen im Voraus überzogen wurden, wird geschmolzen und gekühlt, bis das Hartlotmetall wieder verfestigt ist, um dadurch die jeweiligen Komponenten durch Hartlöten integral zusammenzufügen (Wärmetauscher-Zusammenfügungsverfahren). Mit diesem Verfahren wird der Wärmetauscher 16 mit der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und der Strahlereinheit 70, die miteinander integriert sind, hergestellt.
Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform werden in dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72, die Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 und eine Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 ebenso wie die andere Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und die Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 durch Hartlöten zusammengefügt, um dadurch die Mischung des Kältemittels, das in den ersten Fluidverbindungslöchern 722a, die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, mit dem Kühlmittel, das in den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b strömt, zu unterdrücken.
Ebenso werden in dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62, die Plattenoberfläche des kältemittelseitigen Sammlerplattenelements 621 und eine Plattenoberfläche des kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 622 ebenso wie die andere Plattenoberfläche des kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 622 und die Plattenoberfläche des kältemittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 623 durch Hartlöten zusammengefügt, um dadurch die Mischung des Kältemittels, das in den ersten Fluidverbindungslöchern 622a, die in dem kältemittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 622 ausgebildet sind, mit dem Kältemittel, das in den zweiten Fluidverbindungslöchern 622b strömt, zu unterdrücken
Wie aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, kann die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einer ersten Wärmeaustauscheinheit entsprechen, die Kältemittelrohre 61 können einem ersten Rohr entsprechen, und der kältemittelseitige Sammelbehälter 62 kann einem zweiten Behälter entsprechen. Ebenso kann die Strahlereinheit 70 der zweiten Wärmeaustauscheinheit entsprechen, die Kühlmittelrohre 71 können den zweiten Rohren entsprechen, und der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 kann dem zweiten Behälter entsprechen.
Nachfolgend wird die elektrische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Klimatisierungssteuervorrichtung umfasst einen bekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM und seinen peripheren Schaltungen, führt auf der Basis eines in dem ROM gespeicherten Klimatisierungssteuerprogramms verschiedene Berechnungen und Verarbeitungen aus und steuert die Betätigung verschiedener Steuereinrichtungen 11, 15a, 15b, 17, 41 und 42 etc., die mit einer Ausgangsseite verbunden sind.
Auch ist eine Eingangsseite der Klimatisierungssteuervorrichtung mit einer Sensorgruppe für verschiedene Klimatisierungssteuerungen, wie etwa einem Innenluftsensor zum Erfassen einer Fahrzeuginnentemperatur, einem Außenluftsensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur, einem Sonnenstrahlungssensor zum Erfassen der Sonnenstrahlungsmenge in dem Fahrzeuginneren, einem Verdampfertemperatursensor zum Erfassen einer Blaslufttemperatur (Verdampfertemperatur) des Fahrzeuginnenverdampfers 20, einem Blaskältemitteltemperatursensor zum Erfassen einer Kältemittelblastemperatur des Kompressors 11, einem Auslasskältemitteltempertursensor 51 zum Erfassen einer auslassseitigen Kältemitteltemperatur Te der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und einem Kühlmitteltemperatursensor 52 als eine Kühlmitteltemperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur Tw, die in den elektrischen Fahrmotor MG strömt, verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kühlmitteltemperatur Tw, die von der Kühlmittelpumpe 41 gepumpt wird, von dem Kühlmitteltemperatursensor 52 erfasst. Alternativ kann die in die Kühlmittelpumpe 41 eingesaugte Kühlmitteltemperatur Tw durch den Kühlmitteltemperatursensor 52 erfasst werden.
Ferner ist die Eingangsseite der Klimatisierungssteuervorrichtung mit einem nicht gezeigten Bedienfeld verbunden, das in der Nähe einer Instrumententafel in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeuginneren angeordnet ist, und empfängt Bediensignale von verschiedenen Klimatisierungsbedienschaltern, die in der Instrumententafel angeordnet sind. Als die verschiedenen Klimatisierungsbedienschalter, die in dem Bedienfeld angeordnet sind, sind ein Bedienschalter der Fahrzeugklimaanlage, ein Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter zum Festlegen der Fahrzeuginnentemperatur und ein Auswahlschalter für Betriebsarten bereitgestellt.
Auch ist die Klimatisierungssteuervorrichtung mit der Steuervorrichtung zum Steuern des Elektromotors 11b des Kompressors 11 und dem Ein/Aus-Ventil 15a, etc. verbunden und steuert deren Betrieb. In der vorliegenden Ausführungsform baut in der Klimatisierungssteuervorrichtung ein Aufbau (Hardware und Software), der die Betätigung des Kompressors 11 steuert, eine Kältemittelblasvermögen-Steuervorrichtung auf, ein Aufbau, der die Betätigungen der verschiedenen Vorrichtungen 15a und 15b, welche die Kältemitteldurchgangsumschaltvorrichtungen aufbauen, steuert, baut eine Kältemitteldurchgangssteuervorrichtung auf, und ein Aufbau, der die Betätigung des Dreiwegeventils 42, das die Kreisumschaltvorrichtung für das Kühlmittel aufbaut, steuert, baut eine Kältemittelmediumkreissteuervorrichtung auf.
Ferner hat die Klimatisierungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Aufbau (Frostbildungsbestimmungsvorrichtung), um auf der Basis von Erfassungssignalen der Sensorgruppe für die vorstehend beschriebene Klimatisierungssteuerung zu bestimmen, ob in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 Frost gebildet wird oder nicht. Insbesondere, wenn in der Frostbestimmungsvorrichtung eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner oder gleich einer vorgegebenen Referenzfahrzeuggeschwindigkeit (in der vorliegenden Ausführungsform 20 km/h) ist und die auslassseitige Kältemitteltemperatur Te der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 kleiner oder gleich 0°C ist, wird bestimmt, dass in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 der Frost gebildet wird.
Nachfolgend wird die Betätigung der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem vorstehenden Aufbau beschrieben. Die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann den Heizbetrieb zum Heizen des Fahrzeuginneren und den Kühlbetrieb zum Kühlen des Fahrzeuginneren ausführen und kann während des Heizbetriebs auch den Entfrostungsbetrieb und den Abwärmerückgewinnungsbetrieb ausführen. Hier nachstehend wird die Betätigung in dem jeweiligen Betrieb beschrieben.
(a) Heizbetrieb
Der Heizbetrieb startet, wenn in einem Zustand, in dem der Betätigungsschalter des Bedienfelds ein ist, von dem Auswahlschalter die Heizbetriebsart ausgewählt wird. Wenn dann in dem Heizbetrieb von der Frostbildungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Frost in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 gebildet wird, wird der Entfrostungsbetreib ausgeführt. Wenn die von dem Kühlmitteltemperatursensor 52 erfasste Kühlmitteltemperatur Tw größer oder gleich einer vorgegebenen Referenztemperatur (in der vorliegenden Ausführungsform 60°C) wird, wird der Abwärmerückgewinnungsbetrieb ausgeführt.
Zuerst schließt die Klimatisierungssteuervorrichtung in dem normalen Heizbetrieb das Ein/Aus-Ventil 15a und schaltet das Dreiwegeventil 15b auf den Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Einlassseite des Akkumulators 18 verbindet. Ferner betätigt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Kühlmittelpumpe 41, um einen vorbestimmten gegebenen Durchsatz von Kühlmittel zu pumpen, und schaltet auch das Dreiwegeventil 42 des Kühlmittelzirkulationskreises 40 auf den Kühlmediumkreis, der zulässt, dass das Kühlmittel unter Umgehung der Strahlereinheit 70 strömt.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird der Wärmepumpenkreislauf 10 auf den Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel wie durch die durchgezogenen Pfeile in 1 gezeigt strömt, und der Kühlmittelzirkulationskreis 40 wird auf den Kühlmediumkreis geschaltet, in dem das Kühlmittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 1 angezeigt, strömt.
Mit dem vorstehenden Aufbau des Kältemitteldurchgangs und des Kühlmediumkreises liest die Klimatisierungssteuervorrichtung die Erfassungssignale der Sensorgruppe für die Klimatisierungssteuerung und die Bediensignale des vorstehend beschriebenen Bedienfelds. Dann berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung eine Zielblastemperatur TAO, die eine Zieltemperatur der in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft ist, auf der Basis von Werten der Erkennungssignale und der Bediensignale. Ferner bestimmt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betätigungszustände der verschiedenen Klimatisierungssteuereinrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Klimatisierungssteuervorrichtung verbunden sind, auf der Basis der berechneten Zielblastemperatur TAO und der Erfassungssignale der Sensorgruppe.
Zum Beispiel wird das Kältemittelausstoßvermögen des Kompressors 11, das heißt, die Steuersignalausgabe an den Elektromotor des Kompressors 11 wie folgt bestimmt. Zuerst wird eine Zielverdampferblastemperatur TEO des Fahrzeuginnenverdampfers 20 unter Bezug auf ein Steuerkennfeld, das im Voraus in der Klimatisierungssteuervorrichtung gespeichert ist, auf der Basis der Zielblastemperatur TAO bestimmt.
Dann wird das an den Elektromotor in dem Kompressor 11 ausgegebene Steuersignal unter Verwendung einer Regelungstechnik basierend auf einer Abweichung zwischen der Zielverdampferblastemperatur TE und der von dem Verdampfertemperatursensor 20 erfassten Blaslufttemperatur von dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 derart bestimmt, dass die Blaslufttemperatur von dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 sich der Zielverdampferblastemperatur TEO nähert.
Auch wird das an den Servomotor der Luftmischklappe 34 ausgegebene Steuersignal unter Verwendung der Zielblastemperatur TAO, der Blaslufttemperatur von dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 und der von dem Ausstoßkältemitteltemperatursensor erfassten Ausstoßkältemitteltemperatur des Kompressors 11, etc. derart bestimmt, dass die Temperatur der in das Fahrzuginnere geblasenen Luft eine von einem Fahrgast gewünschte Temperatur, die von dem Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter festgelegt wird, erreicht.
In dem normalen Heizbetrieb, dem Entfrostungsbetrieb und dem Abwärmerückgewinnungsbetrieb kann der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 34 derart gesteuert werden, dass ein Gesamtluftvolumen der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeuginnenblasluft den Fahrzeuginnenkondensator 12 durchläuft.
Dann wird das wie vorstehend beschrieben bestimmte Steuersignal an die verschiedenen Klimatisierungssteuereinrichtungen ausgegeben. Danach wird eine Steuerroutine zum Lesen der vorstehend erwähnten Erfassungssignale und Bediensignale, Berechnen der Zielblastemperatur TAO, Bestimmen des Betätigungszustands der verschiedenen Klimatisierungssteuereinrichtungen und Ausgeben der Steuerspannung und des Steuersignals in jedem gegebenen Steuerzyklus wiederholt, bis von dem Bedienfeld ein Betätigungsstopp der Fahrzeugklimaanlage gefordert wird. Die Wiederholung dieser Steuerroutine wird im Grunde auch in anderen Betrieben ausgeführt.
In dem Wärmepumpenkreislauf 10 strömt während des normalen Heizbetriebs ein von dem Kompressor 11 ausgestoßenes Hochdruckkältemittel in den Fahrzeuginnenkondensator 12. Das Kältemittel, das in den Fahrzeuginnenkondensator 12 geströmt ist, wird von dem Gebläse 32 geblasen, führt den Wärmeaustausch mit der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeuginnenblasluft, die den Fahrzeuginnenverdampfer 20 durchlaufen hat, aus, um die Wärme abzustrahlen. Mit diesem Betrieb wird die Fahrzeuginnenblasluft geheizt.
Da das Ein/Aus-Ventil 15a geschlossen ist, strömt das Hochdruckkältemittel, das von dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömt, in den festen Heizdurchlass 13 und wird dekomprimiert und expandiert. Dann strömt das von dem festen Heizdurchlass 13 dekomprimierte und expandierte Niederdruckkältemittel in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60. Das in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 geströmte Niederdruckkältemittel nimmt Wärme aus der von dem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft auf und wird verdampft.
Da in dieser Situation der Kühlmittelzirkulationskreis 40 auf den Kühlmediumkreis geschaltet wird, in dem Kühlmittel unter Umgehung der Strahlereinheit 70 strömt, gibt es keinen Fall, in dem das Kühlmittel an das in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kältemittel abstrahlt oder das Kühlmittel Wärme aus dem in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömenden Kältemittel aufnimmt. Das heißt, das Kühlmittel beeinflusst das in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kältemittel nicht.
Das aus der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kältemittel strömt in den Akkumulator 18 und wird in Dampf und Flüssigkeit abgeschieden, da das Dreiwegeventil 15b auf den Kältemitteldurchgang geschaltet wird, der die Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Eingangsseite des Akkumulators 18 verbindet. Dann wird das von dem Akkumulator 18 abgeschiedene gasphasige Kältemittel in den Kompressor 11 eingesaugt und erneut komprimiert.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Fahrzeuginnenblasluft in dem normalen Heizbetrieb durch die Wärmemenge des von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittels durch den Fahrzeuginnenkondensator 12 geheizt, so dass das Fahrzeuginnere geheizt werden kann.
(b) Entfrostungsbetrieb
Anschließend wird der Entfrostungsbetrieb beschrieben. Wie in dem Wärmepumpenkreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, könnte sich in der Kältekreislaufvorrichtung, in welcher der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft ausgeführt wird, um das Kältemittel durch die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 zu verdampfen, in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 Frost bilden, wenn eine Kältemittelverdampfungstemperatur in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 kleiner oder gleich der Frostbildungstemperatur (insbesondere 0°C) wird.
Wenn somit der Frost gebildet wird, könnte das Wärmeaustauschvermögen der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 beträchtlich verschlechtert werden, da Außenluftdurchgänge 16a des Wärmetauschers 16 durch Frost blockiert werden. Unter diesen Gegebenheiten wird in dem Wärmepumpenkreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Heizbetrieb der Entfrostungsbetrieb ausgeführt, wenn von der Frostbildungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, das der Frost in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 gebildet wird.
In dem Entfrostungsbetrieb stoppt die Klimatisierungssteuervorrichtung den Betrieb des Kompressors 11 und stoppt auch den Betrieb des Luftblasventilators 17. Daher wird in dem Entfrostungsbetrieb der in der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kältemitteldurchsatz verringert, und das Luftvolumen der Außenluft, die in die Außenluftdurchgänge 16a strömt, wird im Vergleich zu dem normalen Heizbetrieb verringert.
Ferner schaltet die Klimatisierungssteuervorrichtung das Dreiwegeventil 42 des Kühlmittelzirkulationskreises 40 auf den Kältemittelmediumkreis, der zulässt, dass das Kühlmittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 2 angezeigt, in die Strahlereinheit 70 strömt. Als ein Ergebnis wird das Kältemittel nicht in dem Wärmepumpenkreislauf 10 zirkuliert, und der Kühlmittelzirkulationskreis 40 wird auf den Kältemittelmediumkreis geschaltet, in dem da Kältemittel strömt, wie durch gestrichelte Pfeile in 2 angezeigt.
Daher wird die Wärmemenge des in den Kühlmittelrohren 71 der Strahlereinheit 70 strömenden Kühlmittels durch die Außenrippen 50 auf die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 übertragen, um die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 zu entfrosten. Das heißt, das in dem Wärmetauscher 16 strömende Kältemittel und die Strömungsmenge der Außenluft werden geändert (insbesondere verringert), um dadurch das Entfrosten zu realisieren, wobei die Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG effizient genutzt wird.
(c) Abwärmerückgewinnungsbetrieb
Nachfolgend wird der Abwärmerückgewinnungsbetrieb beschrieben. Um die Überhitzung des elektrischen Fahrmotors MG zu unterdrücken, ist es wünschenswert, die Temperatur des Kühlmittels auf einer gegebenen oberen Grenztemperatur oder niedriger zu halten. Um andererseits einen Reibungsverlust, der durch eine Zunahme der Viskosität eines Schmieröls, das innerhalb des elektrischen Fahrmotors MG eingeschlossen ist, zu verringern, ist es wünschenswert, die Temperatur des Kühlmittels auf einer gegebenen unteren Grenztemperatur oder höher zu halten.
Unter den Gegebenheiten wird in dem Wärmepumpenkreislauf 10 gemäß dieser Ausführungsform in dem Heizbetrieb der Abwärmerückgewinnungsbetrieb ausgeführt, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw eine vorgegebene Referenztemperatur (in dieser Ausführungsform 60°C) oder höher wird. In diesem Abwärmerückgewinnungsbetrieb wird das Dreiwegeventil 15b des Wärmepumpenkreislaufs 10 auf die gleiche Weise wie in dem normalen Heizbetrieb betätigt, und das Dreiwegeventil 42 der Kühlmittelzirkulationsschaltung 40 wird auf den Kühlmediumkreis geschaltet, der zulässt, dass das Kühlmittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 3 angezeigt, auf die gleiche Weise wie in dem Entfrostungsbetrieb in die Strahlereinheit 70 strömt.
Daher heizt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruck- und Hochtemperaturkältemittel, wie durch die durchgezogenen Pfeile in 3 angezeigt, durch den Fahrzeuginnenkondensator 12 die Fahrzeuginnenblasluft, wird durch den festen Heizdurchlass 13 dekomprimiert und expandiert und strömt auf die gleiche Weise wie in dem normalen Heizbetrieb in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60.
Da das Niederdruckkältemittel, das in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 geströmt ist, sowohl die Wärmemenge der von dem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft als auch die Wärmemenge des Kühlmittels, die durch die Außenrippen 50 wärmeübertragen wird, aufnimmt, wird es verdampft, da das Dreiwegeventil 42 auf den Kühlmediumkreis geschaltet wird, der zulässt, dass das Kühlmittel in die Strahlereinheit 70 strömt. Der andere Betrieb ist identisch mit dem in dem normalen Heizbetrieb.
Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Abwärmerückgewinnungsbetrieb die Fahrzeuginnenblasluft durch die Wärmemenge des von dem Kompressor 11 durch den Fahrzeuginnenkondensator 12 ausgestoßenen Kältemittels geheizt, so dass das Fahrzeuginnere geheizt werden kann. In dieser Situation nimmt das Kältemittel nicht nur die Wärmemenge der Außenluft, sondern auch die Wärmemenge des Kühlmittels, die durch die Außenrippen 50 wärmeübertragen wird, auf. Daher kann das Heizen des Fahrzeuginneren unter Verwendung der Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG wirksam realisiert werden.
(d) Kühlbetrieb
Der Kühlbetrieb startet, wenn in einem Zustand, in dem der Betätigungsschalter des Bedienfelds ein ist, von dem Auswahlschalter die Kühlbetriebsart ausgewählt wird. In dem Kühlbetrieb öffnet die Klimatisierungssteuervorrichtung das Ein/Aus-Ventil 15a und schaltet das Dreiwegeventil 15b auf den Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Einlassseite des festen Kühldurchlasses 19 verbindet. Als ein Ergebnis wird der Wärmepumpenkreislauf 10 auf den Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel wie durch die durchgezogenen Pfeile in 4 gezeigt strömt.
In dieser Situation wird das Dreiwegeventil 42 des Kühlmittelzirkulationskreises 40 auf den Kühlmediumkreis geschaltet, der es dem Kühlmittel erlaubt, in die Strahlereinheit 70 zu strömen, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw größer oder gleich der Referenztemperatur wird, und wird auf den Kühlmediumkreis geschaltet, in dem das Kühlmittel unter Umgehung der Strahlereinheit 70 strömt, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger als die vorgegebene Referenztemperatur wird. In 4 ist eine Strömung des Kühlmittels, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw größer oder gleich der Referenztemperatur wird, durch die gestrichelten Pfeile angezeigt.
In dem Wärmepumpenkreislauf 10 strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel während des Kühlbetriebs in den Fahrzeuginnenkondensator 12 und führt den Wärmeaustausch mit der Fahrzeuginnenblasluft aus, die von dem Gebläse 32 geblasen wurde und den Fahrzeuginnenverdampfer 20 durchlaufen hat, um die Wärme abzustrahlen. Da das Ein/Aus-Ventil 15a geöffnet ist, strömt das aus dem Fahrzeuginnenkondensator 12 strömende Hochdruckkältemittel durch den Umleitungsdurchgang 14 für den festen Durchlass in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60. Das in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 geströmte Hochdruckkältemittel strahlt die Wärme weiter an die von dem Luftblasventilator 17 geblasene Außenluft ab.
Da das Dreiwegeventil 15b auf den Kältemitteldurchgang geschaltet wird, der die Auslassseite der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und die Einlassseite des festen Kühldurchlasses 19 verbindet, wird das aus der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömende Kältemittel durch den festen Kühldurchlass 19 dekomprimiert und expandiert. Das aus dem festen Kühldurchlass 19 strömende Kältemittel strömt in den Fahrzeuginnenverdampfer 20, nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeuginnenblasluft auf und wird verdampft. Als ein Ergebnis wird die Fahrzeuginnenblasluft gekühlt.
Das aus dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt in den Akkumulator 18 und wird in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Dann wird ein von dem Akkumulator 18 abgeschiedenes gasphasiges Kältemittel in den Kompressor 11 gesaugt und erneut komprimiert. Wie vorstehend beschrieben, nimmt das Niederdruckkältemittel in dem Kühlbetrieb die Wärme aus der Fahrzeuginnenblasluft auf und wird von dem Fahrzeuginnenverdampfer 20 verdampft, so dass die Fahrzeuginnenblasluft gekühlt werden kann, um das Fahrzeuginnere zu kühlen.
In der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, wie vorstehend beschrieben, verschiedene Betriebe ausgeführt werden, indem zwischen dem Kältemitteldurchgang des Wärmepumpenkreislaufs 10 und dem Kühlmediumkreis des Kühlmittelzirkulationskreises 40 umgeschaltet wird. Da in der vorliegenden Ausführungsform ferner der vorstehend erwähnte charakteristische Wärmetauscher 16 angewendet wird, kann in dem jeweiligen Betrieb ein geeigneter Wärmeaustausch zwischen drei Fluidarten, welche das Kältemittel, das Kühlmittel und die Außenluft umfassen, ausgeführt werden.
Detaillierter sind in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Außenrippen 50 in den Außenluftdurchgängen 16a angeordnet, die zwischen dem Kältemittelrohren 61 der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 und den Kühlmittelrohren 71 der Strahlereinheit 70 ausgebildet sind. Dann kann die Wärmeübertragung zwischen den Kältemittelrohren 61 und den Kühlmittelrohren 71 durch die Außenrippen 50 durchgeführt werden.
Da bei dem vorstehenden Aufbau in dem Entfrostungsbetrieb die Wärmemenge des Kühlmittels durch die Außenrippen 50 auf die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 übertragen werden kann, kann die Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG wirksam für den Zweck des Entfrostens der Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 verwendet werden.
Ferner stoppt in der vorliegenden Ausführungsform der Betrieb des Kompressors 11, um den Kältemitteldurchsatz, der in die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 strömt, zu verringern. Daher kann verhindert werden, dass die Wärmemenge, die durch die Außenrippen 50 und die Kältemittelrohre 61 auf die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 übertragen werden soll, von dem in den Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittel aufgenommen wird. Das heißt, der unnötige Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel kann unterdrückt werden.
Da in dem Entfrostungsbetrieb ferner der Betrieb des Luftblasventilators 17 stoppt, um das Luftvolumen der Außenluft, die in die Außenluftdurchgänge 16a strömt, zu verringern, kann verhindert werden, dass die Wärmemenge, die durch die Außenrippen 50 auf die Fahrzeugaußenwärmeauschereinheit 60 übertragen werden soll, von der in den Außenluftdurchgängen 16a strömenden Außenluft aufgenommen wird. Das heißt, der unnötige Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft kann unterdrückt werden.
Auch in dem Abwärmerückgewinnungsbetrieb wird der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel durch die Kältemittelrohre 61, die Kühlmittelrohre 71 und die Außenrippen 50 ausgeführt, so dass die Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG von dem Kältemittel aufgenommen werden kann. Ebenso wird der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft durch die Kühlmittelrohre 71 und die Außenrippen 50 ausgeführt, so dass die unnötige Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG an die Außenluft abgestrahlt werden kann.
Auch in dem normalen Heizbetrieb wird der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durch die Kältemittelrohre 61 und die Außenrippen 50 ausgeführt, so dass die Wärmemenge der Außenluft durch das Kältemittel aufgenommen werden kann. Ferner wird in dem normalen Heizbetrieb das Dreiwegeventil 42 des Kühlmittelzirkulationskreises 40 auf den Kühlmediumkreis geschaltet, der zulässt, dass das Kühlmittel unter Umgehung der Strahlereinheit 70 strömt. Daher wird der unnötige Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft unterdrückt, so dass die Abwärme des elektrischen Fahrmotors MG in dem Kühlmittel gespeichert werden kann und das Aufwärmen des elektrischen Fahrmotors MG erleichtert werden kann.
Ferner umfassen in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der kältemittelseitige Sammelbehälter 62 und der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 die Sammlerplattenelemente 621, 721, die Verbindungszwischenplattenelemente 622, 722, die Sperrzwischenplattenelemente 623, 723 und die Sammelbehälterelemente 624, 724. Wenn daher zum Beispiel die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 mit dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 verbunden sind, kann die Verbindung durch das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 und das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 ausgeführt werden.
Daher können der Verbindungszustand zwischen den jeweiligen Rohren 61, 71 und dem Innenraum innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 und die Strömungsrichtungen, entlang derer das Kältemittel oder das Kühlmittel in den jeweiligen Rohren 61 und 71 strömt, leicht gemäß den Positionen und Größen der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher 722a und 722b, die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 bereitgestellt sind, und gemäß den Positionen der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher 722a und 722b, die von dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 gesperrt werden, reguliert werden.
Zum Beispiel werden in dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 die ersten Fluidverbindungslöcher 722a des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in einem Zustand, in dem die ersten Fluidverbindungslöcher 722a sowohl mit den Kältemittelrohren 61 auf der strömungsaufwärtigen Seite als auch den Kältemittelrohren 61 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung stehen, durch das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 gesperrt. Mit diesem Aufbau wird eine Strömung des Kältemittels durch die ersten Fluidverbindungslöcher 722a äußerst leicht umgekehrt, so dass die Strömungsrichtung des Kältemittels in den Kältemittelrohren 61 auf der strömungsaufwärtigen Seite und die Strömungsrichtung des Kältemittels in den Kältemittelrohren 61 auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft geändert werden kann.
Außerdem sind die jeweiligen Plattenoberflächen des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721, des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722, des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 miteinander zusammengefügt, um dadurch die Mischung des in den ersten Fluidverbindungslöchern 722a strömenden Kältemittels mit dem in den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 strömenden Kühlmittels zu unterdrücken.
Mit anderen Worten sind die jeweiligen Plattenoberflächen des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721, des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 zusammengefügt, um zu verhindern, dass das Kältemittel aus den ersten Fluidverbindungslöchern 722a leckt, und zu verhindern, dass das Kühlmittel aus den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b leckt.
Daher können der Verbindungszustand zwischen beiden, den Kältemittelrohren 61 und den Kühlmittelrohren 71, und den Innenräumen innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 (insbesondere dem Kühlmittelverteilungsraum 72a und dem Kühlmittelsammelraum 72b) und die Strömungsrichtung des in den Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittels oder die Strömungsrichtung des in den Kühlmittelrohren 71 strömenden Kühlmittels durch das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 und das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723, die jeweils einen einfachen Aufbau haben, indem nur die Fluidverbindungslöcher in dem Plattenelement ausgebildet sind, reguliert werden.
Als ein Ergebnis kann die Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers, der aufgebaut ist, um den Wärmeaustausch zwischen den drei Fluidarten einschließlich des Kältemittels, des Kühlmittels und der Außenluft zu realisieren, ausreichend verbessert werden kann. Wenn die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 mit dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 verbunden sind, können die Ergebnisse der Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers auch erreicht werden, indem das kältemittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 622 und das kältemittelseitige Sperrzwischenplattenelement 623 zwischen den Kältemittelrohren 61 und den Kühlmittelrohren 71 eingreifen.
(Zweite Ausführungsform)
In einer vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem der Aufbau des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 in der ersten Ausführungsform modifiziert ist, beschrieben. Da in der vorliegenden Ausführungsform ebenso der grundlegende Aufbau des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 und des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 identisch zueinander sind, wird der detaillierte Aufbau des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 nachstehend beschrieben.
Zuerst wird, wie in 9 dargestellt, in dem kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein kühlmittelseitiges Verbindungszwischenplattenelement 722, in dem Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, angewendet. Die Nutabschnitte 80 können in wenigstens einer der Plattenoberflächen, die in einem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721, dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 oder einem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 zusammengefügt sind, ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Nutabschnitte 80 wie zum Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform auf beiden Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 ausgebildet. Insbesondere sind die Nutabschnitte 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Plattenoberfläche (Zusammenfügungsoberfläche) des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722, die dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 zugewandt ist, und der Plattenoberfläche des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722, die dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 zugewandt ist, ausgebildet. Die Nutabschnitte 80 sind durch Aussparen beider Plattenoberflächen des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 ausgebildet. 9 ist eine Teilquerschnittansicht und eine perspektivische Explosionsansicht des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 in einem Wärmetauscher 16, die 6 der ersten Ausführungsform entspricht.
Ferner sind die Nutabschnitte 80 derart ausgebildet, dass sie sich über Bereiche zwischen ersten Fluidverbindungslöchern 722a und zweiten Fluidverbindungslöchern 722b, die benachbart angeordnet sind, erstrecken und sich von einer Endseite des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 zu seiner anderen Endseite in der Breitenrichtung (die gleiche Richtung wie die Strömungsrichtung X der Außenluft) erstrecken.
Mit anderen Worten ist der Nutabschnitt 80 derart ausgebildet, dass er sich von einem Bereich der zusammengefügten Oberfläche zwischen den ersten Fluidverbindungslöchern 722a und den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b zu dem Ende des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in der Breitenrichtung erstreckt, wenn das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 verbunden ist.
Wie in 8 der ersten Ausführungsform beschrieben, sind ferner Außenräume B, die mit der Außenluft in Verbindung stehen, zwischen beiden Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in der Breitenrichtung und dem Inneren des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 ausgebildet. Daher stehen die Nuträume, die innerhalb der Nutabschnitte 80 ausgebildet werden, wenn das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 zusammengefügt wird, mit deren Außenräumen B in Verbindung. Kurzum sind die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80 kontinuierlich mit den Bereichen zwischen den ersten Fluidverbindungslöchern 722a und den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b, die benachbart zu den Außenräumen B angeordnet sind, verbunden.
Ebenso sind in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 71 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Schlitzlöcher 721d in Klauenabschnitten 721c ausgebildet, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Die Schlitzlöcher 721d sind Durchgangslöcher, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 durchdringen und sind an Positionen ausgebildet, die den Enden der Nutabschnitte 80 entsprechen, die an mehreren Stellen in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform bedeutet das Ausbilden der Schlitzlöcher 721d an den Positionen, die den Enden der Nutabschnitte 80 entsprechen, dass die Enden der Nutabschnitte 80, die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind, an durch die Schlitze 721d sichtbaren Positionen ausgebildet sind, wenn der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 aus der Strömungsrichtung X der Außenluft betrachtet wird.
Ebenso wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 ein kältemittelseitiges Verbindungszwischenplattenelement 622 verwendet, in dem die gleichen Nutabschnitte 80 wie die in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind. Ein kältemittelseitiges Sammlerplattenelement 621 wird verwendet, in dem die gleichen Schlitzlöcher 621d wie die in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 ausgebildet sind.
Die anderen Aufbauten des Wärmetauschers 16 sind identisch mit denen in der ersten Ausführungsform. Daher können in einer Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Funktionen wie die in der ersten Ausführungsform erfüllt werden. Ferner kann in dem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers, der aufgebaut ist, um den Wärmeaustausch zwischen drei Fluidarten zu realisieren, wie in der ersten Ausführungsform ausreichend verbessern.
Da außerdem gemäß dem Wärmetauscher 16 der vorliegenden Ausführungsform das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit den darin ausgebildeten Nutabschnitten 80 angewendet wird, kann das Kältemittel oder Kühlmittel, selbst wenn das in den ersten Fluidverbindungslöchern 722a strömende Kältemittel oder das in den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b strömende Kühlmittel zwischen den jeweiligen zusammengefügten Oberflächen des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721, des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 leckt, in die Nuträume, die innerhalb der Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, geleitet werden. Daher kann verhindert werden, dass das Kältemittel und das Kühlmittel miteinander vermischt werden.
Da ferner die Nuträume mit den Außenräumen B in Verbindung stehen, können das Kältemittel und das Kühlmittel, die auf die vorstehend erwähnten zusammengefügten Oberflächen lecken, in Richtung der Außenräume B, das heißt, das Äußere des Wärmetauschers 16, abgegeben werden. Aus diesem Grund kann ein Fluid aus dem Kältemittel und dem Kühlmittel, das auf die zusammengefügte Oberfläche leckt, davon abgehalten werden, innerhalb der ersten Fluidverbindungslöcher 722a oder der zweiten Fluidverbindungslöcher 722b mit dem anderen Fluid vermischt zu werden.
Da die Enden der Nutabschnitte 80, in welche das Kältemittel oder Kühlmittel leckt, auch durch die Schlitze 721d sichtbar positioniert sind, kann leicht bestätigt werden, dass das Kältemittel oder das Kühlmittel aus den Enden der Nutabschnitte 80 leckt. Ferner wird eine Hochdruckluft in dem Wärmetauscher 16 versiegelt, nachdem der Wärmetauscher 16 hergestellt wurde, und ein Lecken von Luft aus den Enden der Nutabschnitte 80 wird bestätigt, wodurch ein Herstellungsfehler des Wärmetauschers 16 leicht erkannt werden kann.
Da, wie vorstehend beschrieben, auch die Dickenabmessung des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 größer als die Dickenabmessung des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 oder des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 ist, können die Nutabschnitte 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform leicht ausgebildet werden, indem lediglich das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 einer einfachen Bearbeitung unterzogen wird.
(Dritte Ausführungsform)
In der vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Nutabschnitte 80 in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet sind. In einer vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 dargestellt, sind die gleichen Nutabschnitte 80 wie die in der zweiten Ausführungsform in einer Oberfläche eines kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721, das mit einem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 zusammengefügt ist, und in einer Oberfläche eines kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723, das mit einem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 zusammengefügt ist, ausgebildet.
10 ist eine perspektivische Teilexplosionsansicht eines kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 in einem Wärmetauscher 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die 6(b) der ersten Ausführungsform entspricht. Die anderen Aufbauten sind identisch zu denen in der zweiten Ausführungsform.
Selbst wenn die Nutabschnitte 80 auf diese Weise in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 ausgebildet sind, können die innerhalb der Nutabschnitte 80 ausgebildeten Nuträume wie in der zweiten Ausführungsform mit Außenräumen in Verbindung stehen. Daher können das Kältemittel und das Kühlmittel, die zwischen den zusammengefügten Oberflächen lecken, durch die Nuträume der Nutabschnitte 80 in die Außenräume B geleitet werden, und es können exakt die gleichen Vorteile wie die in der zweiten Ausführungsform erhalten werden.
Das heißt, jedes Element aus dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721, dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 kann als ein Bereich angewendet werden, in dem die Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, wenn die zusammengefügten Plattenoberflächen das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721, das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 oder das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 sind.
Daher können zum Beispiel in der zusammengefügten Oberfläche zwischen dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 die Nutabschnitte 80 wie in der vorliegenden Ausführungsform in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 ausgebildet werden. In der zusammengefügten Oberfläche zwischen dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 können die Nutabschnitte 80 wie in der zweiten Ausführungsform in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet werden.
(Vierte Ausführungsform)
In einer vorliegenden Ausführungsform wird, wie in dem Gesamtaufbaudiagramm von 11 dargestellt, ein Beispiel beschrieben, in dem der Aufbau eines Wärmepumpenkreislaufs 10 in der ersten Ausführungsform geändert wird. 11 ist ein Gesamtaufbaudiagramm, das den Kältemitteldurchgang in dem Abwärmerückgewinnungsbetrieb gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, in dem eine Strömung des Kältemittels in dem Wärmepumpenkreislauf 10 durch durchgezogene Pfeile angezeigt ist, und eine Strömung des Kühlmittels in einem Kühlmittelzirkulationskreis 40 durch gestrichelte Pfeile angezeigt ist.
Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Fahrzeuginnenkondensator 12 in der ersten Ausführungsform weggelassen, und ein kombinierter Wärmetauscher 16 der ersten Ausführungsform ist innerhalb eines Gehäuses 31 einer Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 30 angeordnet. Dann wirkt in dem Wärmetauscher 16 eine Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 der ersten Ausführungsform als der Fahrzeuginnenkondensator 12. Hier nachstehend ist ein Bereich des Wärmetauschers, der als Fahrzeuginnenkondensator wirkt, als ein Fahrzeuginnenkondensator dargestellt.
Andererseits ist die Fahrzeugaußenwärmetauschereinheit 60 als ein einzelner Wärmetauscher aufgebaut, der eine Wärme zwischen dem darin strömenden Kältemittel und der von einem Luftblasventilator 17 geblasenen Außenluft austauscht. Die anderen Aufbauten sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform. Auch wird in der vorliegenden Ausführungsform der Entfrostungsbetrieb nicht ausgeführt, aber die anderen Betriebe sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform.
Daher tauscht in dem Abwärmerückgewinnungsbetrieb gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fahrzeuginnenblasluft eine Wärme mit einem von einem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittel aus und wird in dem Fahrzeuginnenkondensator des Wärmetauschers 16 geheizt. Ferner kann die von dem Fahrzeuginnenkondensator geheizte Fahrzeuginnenblasluft die Wärme mit dem Kühlmittel austauschen und in einer Strahlereinheit 70 des Wärmetauschers 16 geheizt werden.
Da ferner gemäß dem Aufbau des Wärmepumpenkreislaufs 10 in der vorliegenden Ausführungsform der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Fahrzeuginnenblasluft durchgeführt werden kann, kann das Heizen in dem Fahrzeuginneren realisiert werden, auch wenn der Betrieb des Wärmepumpenkreislaufs 10 (insbesondere des Kompressors 11) stoppt. Ebenso kann, selbst wenn die Temperatur des von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittels niedrig ist und ein Heizvermögen des Wärmepumpenkreislaufs 10 niedrig ist, das Heizen in dem Fahrzeuginneren realisiert werden.
Es ist unnötig zu sagen, dass der in den zweiten und dritten Ausführungsformen beschriebene Wärmetauscher 16 auf den Wärmepumpenkreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden kann.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie folgt vielfältig modifiziert werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

(1) In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen wird das Beispiel, in dem die Verteilungsräume 62a und 72a auf der strömungsaufwärtigen Seite angeordnet sind und die Sammelräume 62b und 72b auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind, als die Innenräume der jeweiligen Sammelbehälter 62 und 72 beschrieben. Jedoch ist der Aufbau der Innenräume der jeweiligen kältemittelseitigen Sammelbehälter 62 und 72 nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt. Zum Beispiel können die Sammelräume 62b und 72b auf der strömungsauwärtigen Seite angeordnet sein, und die Verteilungsräume 62a und 72a können auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sein.

Ferner können die Strömung des in den benachbarten Kältemittelrohren 61 strömenden Kältemittels und die Strömung des in den Kühlmittelrohren 71 strömenden Kühlmittels aus makroskopischer Sicht in einer Richtung entgegengesetzt (Gegenströmung) zu der Strömungsrichtung X der Außenluft, zum Beispiel in einer derartigen Weise strömen, dass die Strömung des Kältemittels in der folgenden Reihenfolge kehrtmacht: die Kältemittelrohre 61, die auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind; die ersten Fluidverbindungslöcher 722a innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72; und die Kältemittelrohre 61, die auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Ebenso können zum Beispiel Räume zum Sammeln oder Verteilen des Kältemittels als die Innenräume des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 ausgebildet sein. Die vorstehende Ausbildung der mehreren Arten von Räumen innerhalb des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 kann durch die Bereitstellung von Einrichtungen zur Bereitstellung der Innenräume, die sich in der Stapelrichtung der jeweiligen Rohre 61 und 71 in mehreren Reihen erstrecken, oder durch die Bereitstellung von Trennern (Trennelementen) zur Unterteilung der jeweiligen Innenräume in der Stapelrichtung der jeweiligen Rohre 61 und 71 leicht realisiert werden.
Mit dem vorstehenden Aufbau kann auch die Anordnung der jeweiligen Rohre 61 und 71 geändert werden. Zum Beispiel können, wie in 12 dargestellt, nachdem mehrere (N) Kältemittelrohre 61 nacheinander aufeinander gestapelt wurden, mehrere (M) Kühlmittelrohre 71 kontinuierlich aufeinander gestapelt werden. In dieser Situation können die Anzahlen der Kältemittelrohre 61 und Kühlmittelrohre 71, die kontinuierlich aufeinander gestapelt sind, die gleichen oder verschieden sein.
Wie ebenfalls in 13 dargestellt, können die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 abwechselnd auf einer Seite (zum Beispiel strömungsaufwärtige Seite) in der Strömungsrichtung X der Außenluft gestapelt werden, und die Kältemittelrohre 61 können kontinuierlich auf der anderen Seite (zum Beispiel strömungsabwärtigen Seite) in der Strömungsrichtung X der Außenluft gestapelt werden (Misch- und Reinanordnung).
12 und 13 sind Teildraufsichten des Verbindungszwischenplattenelements 722 (622) aus der Längsrichtung der jeweiligen Rohre 61 und 71 gesehen, die erläuternde Ansichten sind, die eine Ausrichtung der jeweiligen Rohre 61, 71 und eine Anordnung der Nutabschnitte 80 darstellen. In 12 und 13 sind zur Verdeutlichung der Darstellung die einen der Kältemittelrohre 61 und der Kühlmittelrohre 71 durch eine Gitterschraffur angezeigt, und die anderen der Kältemittelrohre 61 und Kühlmittelrohre 71 sind durch eine Punktschraffur angezeigt.
Wenn, wie in 12 dargestellt, auch die jeweiligen Rohre 61 und 71 ausgerichtet sind, können die Nutabschnitte 80 wie durch dicke gestrichelte Linien in 12 angezeigt, bereitgestellt sein. Es ist unnötig zu sagen, dass die Nutabschnitte 80 nicht auf die Verbindungszwischenplattenelemente 622 und 722 beschränkt sind, sondern auf den Sammlerplattenelementen 621, 721 und den Sperrzwischenplattenelementen 623, 723 ausgebildet sein können.
Wenn ferner die jeweiligen Rohre 61 und 71, wie in 13 dargestellt, ausgerichtet sind, können die Nutabschnitte 80, wie durch dicke gestrichelte Linien in 13(a) und 13(b) angegeben, angeordnet sein. Das heißt, die Nutabschnitte 80 können sich zu dem Ende des Verbindungszwischenplattenelements 722 (622) quer über die Bereiche zwischen den ersten Fluidverbindungslöchern 722a (622b) und den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b (622a) erstrecken, um die ersten Fluidverbindungslöcher und die zweiten Fluidverbindungslöcher, die benachbart angeordnet sind, zu unterteilen.
Daher sind die Nutabschnitte 80 nicht auf die Nutabschnitte beschränkt, die sich von einer Endseite zu der anderen Endseite in der Breitenrichtung (die gleiche Richtung wie die Strömungsrichtung X der Außenluft) erstrecken, sondern kann sich in der Stapelrichtung der jeweiligen Rohre 61 und 71 (in der Längsrichtung der Sammlerbehälter 62 und 72 senkrecht zu der Strömungsrichtung X der Außenluft), wie durch die dicken gestrichelten Linien von 13(b) angezeigt, erstrecken. Die Nuträume, die innerhalb der Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, können mit den Außenräumen auf dem Ende des Verbindungszwischenplattenelements 722 (622) in dessen Stapelrichtung in Verbindung stehen. In der Anordnung der in 13(b) dargestellten Nutabschnitte 80 sind die Nutabschnitte 80 entlang einer Polygonlinie angeordnet, sind aber nicht auf die Polygonlinie beschränkt und können entlang einer Krümmung oder einer Polygonlinie angeordnet sein. Mit dieser Anordnung können selbst bei dem Aufbau der Sammelbehälter 62 und 72, bei dem es schwierig ist, die räumlich kontinuierlichen Nutabschnitte 80 entlang einer geraden Linie auszubilden, die räumlich kontinuierlichen Nutabschnitte 80 angeordnet werden.
Ebenso sind in der vorstehend erwähnten Ausführungsform zum Beispiel die Nutabschnitte 80 derart ausgebildet, dass sie sich von einem Ende der Verbindungszwischenplattenelemente 722 (622) zu deren anderem Ende erstrecken. Wenn jedoch ein Ende der Nutabschnitte 80 mit den Außenräumen B in Verbindung steht, kann das Kältemittel oder Kühlmittel in die Außenräume B geleitet werden. Das heißt, die Nutabschnitte 80 könnend derart ausgebildet sein, dass sie sich von dem Bereich zwischen den ersten Fluidverbindungslöchern und den zweiten Fluidverbindungslöchern, die benachbart zu dem Ende der Plattenoberfläche des Elements, in dem die Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, angeordnet sind, erstrecken.

(2) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird das Beispiel beschrieben, in dem die Nutabschnitte 80 ausgebildet werden, indem die Plattenoberfläche (zusammengefügte Oberfläche) der Sammlerplattenelemente 621, 721, der Verbindungszwischenplattenelemente 622, 722 oder der Sperrzwischenplattenelemente 623, 723 ausgespart werden. Jedoch sind die Nutabschnitte 80 nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt. Zum Beispiel können die Nutabschnitte 80 aus Durchgangslöchern ausgebildet sein, die beide Seiten der Plattenoberfläche der Verbindungszwischenplattenelemente 622 und 722 durchdringen.

Wenn die Nutabschnitte 80 aus den Durchgangslöchern ausgebildet sind, können auf diese Weise, wie in einer Draufsicht des Verbindungszwischenplattenelements 722 (622) in 14 dargestellt, die Durchgangslöcher derart ausgebildet sein, dass sie sich von dem Ende des Verbindungszwischenplattenelements 722 zu dem Bereich zwischen den ersten Fluidverbindungslöchern 722a (622a) und den zweiten Fluidverbindungslöchern 722b (622b) erstrecken.

(3) In der vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsform stehen die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80, wie in 8 dargestellt, mit den Außenräumen B in Verbindung, die zwischen beiden Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in der Breitenrichtung und dem Inneren des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 vorhanden sind. Die Nuträume können nicht nur mit den Abschnitten, die in 8 durch das Symbol B angezeigt sind, sondern auch mit jedem Abschnitt der Außenräume B des Wärmetauschers 16 in Verbindung stehen. Da zum Beispiel die Außenluftdurchgänge 16a ein Teil des Raums, in dem die Außenluft vorhanden ist, das heißt, ein Teil der Außenräume B des Wärmetauschers 16, sind, können die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80 zu den Außenluftdurchgängen 16a offen sein und mit den Außenluftdurchgängen 16a in Verbindung stehen.
(4) Zum Beispiel sind n dem vorstehend erwähnten kühlmittelseitigen Sammelbehälter 72 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in 9 dargestellt, die Nutabschnitte 80 in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet, und eine Folge von Nutabschnitten 80 ist in einem Element ausgebildet. Jedoch können die Nutabschnitte 80 über den Elementen ausgebildet sein. Beispiele, in denen die Folge von Nutabschnitten 80 über den Elementen ausgebildet ist, sind in 15 bis 23 schematisch dargestellt. Ein Aufbaubeispiel der Nutabschnitte 80, das in 15 bis 17 dargestellt ist, wird als „erstes Nutaufbaubeispiel” bezeichnet, ein Aufbaubeispiel der Nutabschnitte 80, das in 18 bis 20 dargestellt ist, wird als „zweites Nutaufbaubeispiel” bezeichnet, und Aufbaubeispiel der Nutabschnitte 80, das in 21 bis 23 dargestellt ist, wird als „drittes Nutaufbaubeispiel” bezeichnet.

Zuerst wird das erste Nutaufbaubeispiel beschrieben. 15 stellt eine Perspektivansicht des gesamten ersten Nutaufbaubeispiels dar, 16 stellt eine perspektivische Explosionsansicht von 15 dar, 17(a) stellt eine Seitenansicht in einer Richtung eines Pfeils AR1 von 15 gesehen dar, und 17(b) stellt eine entlang einer Linie B-B von 17(a) genommene Querschnittansicht dar.
In dem ersten Nutaufbaubeispiel sind, wie in 15 dargestellt, zwei plattenartige Elemente, insbesondere ein erstes Plattenelement 852 und ein zweites Plattenelement 854 zusammengefügt, so dass die jeweiligen zusammengefügten Plattenoberflächen 852a und 854a einander zugewandt sind. Wenn zum Beispiel der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 in 9 betrachtet wird, entspricht das erste Plattenelement 852 dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723, und das zweite Plattenelement 854 entspricht dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722. Wie in 16 und 17 dargestellt, ist die zusammengefügte Plattenoberfläche 852a des ersten Plattenelements 852 auch mit einem ersten Nutabschnitt 852b ausgebildet, der einen in der zusammengefügten Plattenoberfläche 852a ausgesparten Aufbau hat, und die zusammengefügte Plattenoberfläche 854a des zweiten Plattenelements 854 ist mit einem zweiten Nutabschnitt 854b ausgebildet, der einen in der zusammengefügten Plattenoberfläche 854a ausgesparten Aufbau hat.
Der erste Nutabschnitt 852b ist derart angeordnet, dass er sich von einem Mittelabschnitt des ersten Plattenelements 852 zu einem Ende 852c des ersten Plattenelements 852 erstreckt, und ist an dem einen Ende 852c nach außen geöffnet. Andererseits ist der zweite Nutabschnitt 854b derart angeordnet, dass er sich von einem Mittelabschnitt des zweiten Plattenelements 854 zu dem anderen Ende 854c des zweiten Plattenelements 854, das sich auf einer zu dem einen Ende 852c entgegengesetzten Seite befindet, erstreckt, und ist an dem anderen Ende 854c nach außen geöffnet.
In den Mittelabschnitten des ersten Plattenelements 852 und des zweiten Plattenelements 854 stehen der erste Nutabschnitt 852b und der zweite Nutabschnitt 854b miteinander in Verbindung, als ein Ergebnis wovon der erste Nutabschnitt 852b und der zweite Nutabschnitt 854b eine Folge von Nutabschnitten 80 aufbauen. Das heißt, die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80 sind durch in Verbindung stehende Teile dieser zwei Nutabschnitte 852b und 854b kontinuierlich von dem einen Ende 852c des ersten Plattenelements 852 zu dem anderen Ende 854c des zweiten Plattenelements 854 miteinander verbunden.
Nachfolgend wird das zweite Nutaufbaubeispiel beschrieben. 18 stellt eine Perspektivansicht des gesamten zweiten Nutaufbaubeispiels dar, 19 stellt eine perspektivische Explosionsansicht von 18 dar, 20(a) stellt eine Seitenansicht in einer Richtung eines Pfeils AR2 von 18 gesehen dar, und 20(b) stellt eine entlang einer Linie C-C von 20(a) genommene Querschnittansicht dar.
In dem zweiten Nutaufbaubeispiel sind, wie in 18 dargestellt, das erste Plattenelement 852 und das zweite Plattenelement 854 zusammengefügt, so dass die jeweiligen zusammengefügten Oberflächen 852a und 854a wie in dem vorstehend erwähnten ersten Nutaufbaubeispiel einander zugewandt sind. Jedoch ist im Gegensatz zu dem ersten Nutaufbaubeispiel, wie in 19 und 20 dargestellt, das erste Plattenelement 852 mit einem ersten Nutabschnitt 852d und einem zweiten Nutabschnitt 852e ausgebildet, die jeweils durch eine durchgehende Nut (Durchgangsloch) aufgebaut sind, die beide Seiten des ersten Plattenelements 852 durchdringt. Ebenso ist das zweite Plattenelement 854 mit einem dritten Nutabschnitt 854d ausgebildet, der durch eine durchgehende Nut aufgebaut ist.
Der erste Nutabschnitt 852d ist derart angeordnet, dass er sich. von einem Mittelabschnitt des ersten Plattenelements 852 zu dem einen Ende 852c des ersten Plattenelements 852 erstreckt, und ist an dem einen Ende 852c entlang der Längsrichtung des ersten Nutabschnitts 852d in die Richtung nach außen geöffnet. Ebenso ist der der zweite Nutabschnitt 852e derart angeordnet, dass er entfernt von dem ersten Nutabschnitt 852d ist und sich von dem Mittelabschnitt des ersten Plattenelements 852 zu dem anderen Ende 852f des ersten Plattenelements 852 erstreckt, und ist an dem anderen Ende 852f entlang der Längsrichtung des zweiten Nutabschnitts 852e in die Richtung nach außen geöffnet. Andererseits ist der dritte Nutabschnitt 854d zwischen einem Bereich, der einem Ende (Basisende) des ersten Nutabschnitts 852d auf einer Seite des zweiten Nutabschnitts 852e entspricht, und einem Bereich, der einem Ende (Basisende) des zweiten Nutabschnitts 852e auf einer Seite des ersten Nutabschnitts 852d entspricht, angeordnet.
Der erste Nutabschnitt 852d steht an dem Basisende des ersten Nutabschnitts 852d mit einem Ende des dritten Nutabschnitts 854d in Verbindung. Der zweite Nutabschnitt 852e steht an dem Basisende des zweiten Nutabschnitts 852e mit dem anderen Ende des dritten Nutabschnitts 854d in Verbindung. Mit dem vorstehenden Aufbau bauen der erste Nutabschnitt 852d, der zweite Nutabschnitt 852e und der dritte Nutabschnitt 854d eine Folge von Nutabschnitten 80 auf. Das heißt, die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80 sind kontinuierlich von dem einen Ende 852c mit dem anderen Ende 852f des ersten Plattenelements 852 verbunden, da Teile der Nutabschnitte 852d, 852e und 854d miteinander in Verbindung stehen.
Ebenso sind die drei Nutabschnitte 852c, 852e und 854d jeweils durch die durchgehende Nut aufgebaut. Daher ist der Nutabschnitt 80 in einer Außenplattenoberfläche 852g auf einer Seite entgegengesetzt zu der zusammengefügten Plattenoberfläche 852a des ersten Plattenelements 852 und einer Außenplattenoberfläche 854e auf einer Seite entgegengesetzt zu der zusammengefügten Oberfläche 854a des zweiten Plattenelements 854 nach außen geöffnet.
Nachfolgend wird das dritte Nutaufbaubeispiel beschrieben. 21 stellt eine Perspektivansicht des gesamten dritten Nutaufbaubeispiels dar, 22 stellt eine perspektivische Explosionsansicht von 21 dar, 23(a) stellt eine Seitenansicht in einer Richtung eines Pfeils AR3 von 21 gesehen dar, und 23(b) stellt eine entlang einer Linie D-D von 23(a) genommene Querschnittansicht dar.
In dem dritten Nutaufbaubeispiel sind, wie in 21 dargestellt, das erste Plattenelement 852, das zweite Plattenelement 854 und ein drittes Plattenelement 856 in einer Dickenrichtung der Reihe nach aufeinander gestapelt. Das erste Plattenelement 852 und das zweite Plattenelement 854 sind zusammengefügt, so dass die jeweiligen zusammengefügten Plattenoberflächen 852a und 854a einander zugewandt sind, und das zweite Plattenelement 854 und das dritte Plattenelement 856 sind zusammengefügt, so dass jeweilige zusammengefügte Plattenoberflächen 854f und 856a einander zugewandt sind.
Der erste Nutabschnitt 852d und der dritte Nutabschnitt 854d sind in dem dritten Nutaufbaubeispiel identisch zu denen in dem vorstehend erwähnten zweiten Nutaufbaubeispiel. Jedoch ist der zweite Nutabschnitt 852e in dem dritten Nutaufbaubeispiel nicht in dem ersten Plattenelement 852 angeordnet. Stattdessen ist ein zweiter Nutabschnitt 856b in dem dritten Plattenelement 856 angeordnet. Der zweite Nutabschnitt 856b des dritten Plattenelements 856 ist eine ähnliche durchgehende Nut wie der zweite Nutabschnitt 852e des ersten Plattenelements 852 in dem zweiten Nutaufbaubeispiel. Das heißt, der in dem dritten Plattenelement 856 ausgebildete zweite Nutabschnitt 856b ist derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der dem anderen Ende des vorstehend erwähnten dritten Nutabschnitts 854d entspricht, zu dem anderen Ende 856c des dritten Plattenelements 856, das sich auf der gleichen Seite wie das andere Ende 852f des ersten Plattenelements 852 befindet, erstreckt. Der zweite Nutabschnitt 856b ist entlang der Längsrichtung des zweiten Nutabschnitts 856b auf dessen anderem Ende 856c nach außen geöffnet.
Der erste Nutabschnitt 852d steht an dem Basisende des ersten Nutabschnitts 852d mit einem Ende des dritten Nutabschnitts 854d in Verbindung. Der zweite Nutabschnitt 856b steht an dem Basisende (dem Ende der Seite des ersten Nutabschnitts 852d) des zweiten Nutabschnitts 856b mit dem anderen Ende des dritten Nutabschnitts 854d in Verbindung. Mit dem vorstehenden Aufbau bauen der erste Nutabschnitt 852d, der zweite Nutabschnitt 856b und der dritte Nutabschnitt 854d eine Folge von Nutabschnitten 80 auf. Das heißt, die Nuträume innerhalb der Nutabschnitte 80 sind kontinuierlich von dem einen Ende 852c des ersten Plattenelements 852 mit dem anderen Ende 856c des dritten Plattenelements 856 verbunden, da Teile der drei Nutabschnitte 852d, 854d und 856b miteinander in Verbindung stehen.
Da der erste Nutabschnitt 852d durch eine durchgehende Nut aufgebaut ist, ist der Nutabschnitt 80 in der Plattenaußenoberfläche 852g des ersten Plattenelements 852 ebenfalls nach außen geöffnet. Da der zweite Nutabschnitt 856b durch eine durchgehende Nut geöffnet ist, ist der Nutabschnitt 80 in einer Plattenaußenoberfläche 856d auf einer Seite entgegengesetzt zu einer zusammengefügten Plattenoberfläche 856a des dritten Plattenelements 856 ebenfalls nach außen geöffnet.
Wenn die vorstehenden ersten bis dritten Nutaufbaubeispiele auf die vorstehend erwähnten Nutabschnitte 80 der zweiten Ausführungsform angewendet werden, sind die Nutabschnitte 80 zum Beispiel, wie in 24, 25 und 26 dargestellt, aufgebaut. 24, 25 und 26 sind Querschnittansichten des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 wie in 8, die Querschnitte darstellen, wenn eine Mitte des Nutabschnitts 80 entlang seiner Längsrichtung geschnitten wird.
In einem Beispiel von 24 sind die Nuten 80 in jedem eines Paars von Plattenoberflächen (zusammengefügte Oberflächen) 721e und 722d, die zusammengefügt sind und einander zugewandt sind, in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet. Teile der zwei Nutabschnitte 80 (80a, 80b), die jeweils in dem Paar von Plattenoberflächen 721e und 722d ausgebildet sind, stehen miteinander in Verbindung, um einen Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 zu bilden, und der Nutraum ist kontinuierlich mit dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 verbunden. Insbesondere ist das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721 mit einem ersten Nutabschnitt 80a mit einem Aufbau ausgebildet, der in der Plattenoberfläche 721e ausgespart ist, und der erste Nutabschnitt 80a ist zu den Außenräumen B auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft geöffnet.
Ebenso ist das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit einem zweiten Nutabschnitt 80b ausgebildet, der einen in der Plattenoberfläche 722d ausgesparten Aufbau hat, und der zweite Nutabschnitt 80b ist auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft zu den Außenräumen B geöffnet. Dann stehen ein Teil des ersten Nutabschnitts 80a, der in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 ausgebildet ist, und ein Teil des zweiten Nutabschnitts 80b, der in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet ist, miteinander in Verbindung. Als ein Ergebnis stehen der Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80, der den ersten Nutabschnitt 80a und den zweiten Nutabschnitt 80b miteinander kombiniert, mit dem Außenraum B auf der strömungsauwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in Verbindung und steht auch mit dem Außenraum B auf der strömungsabwärtigen Seite in Verbindung.
In den zusammengefügten Abschnitten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 ist in der gleichen Weise wie bei den vorstehend beschriebenen zusammengefügten Abschnitten des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 und des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit einem dritten Nutabschnitt 80c ausgebildet, der einen in einer Plattenoberfläche (zusammengefügte Oberfläche) 722e auf einer Seite des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 ausgesparten Aufbau hat. Das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 ist mit einem vierten Nutabschnitt 80d ausgebildet, der einen Aufbau hat, der in einer Plattenoberfläche (zusammengefügte Oberfläche) 723b auf einer Seite des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 ausgespart ist.
Folglich bauen der erste Nutabschnitt 80a und der zweite Nutabschnitt 80b in den zusammengefügten Abschnitten des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 und des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 jeweils einen Teil des Nutabschnitts 80 auf. In den zusammengefügten Abschnitten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 bauen der dritte Nutabschnitt 80c und der vierte Nutabschnitt 80d jeweils einen Teil des Nutabschnitts 80 auf.
In einem Beispiel von 25 ist das kühlmittelseitige Sammlerplattenelement 721 mit einem ersten Nutabschnitt 80e ausgebildet. Der erste Nutabschnitt 80e ist eine durchgehende Nut, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 durchdringt.
Ebenso ist das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit einem zweiten Nutabschnitt 80f ausgebildet. Der zweite Nutabschnitt 80f ist derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der sich zu einem Ende des ersten Nutabschnitts 80e auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft zu einem Ende des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 auf der strömungsaufwärtigen Seite erstreckt, und ist in Richtung des Außenraums B auf der strömungsaufwärtigen Seite geöffnet. Ferner ist das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit einem dritten Nutabschnitt 80g ausgebildet. Der dritte Nutabschnitt 80g ist derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der dem anderen Ende des ersten Nutabschnitts 80e auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft entspricht, zu dem Ende des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 auf der strömungsabwärtigen Seite erstreckt, und ist in Richtung des Außenraums B auf der strömungsabwärtigen Seite geöffnet. Jeder der zweiten und dritten Nutabschnitte 80f und 80g, der in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet ist, ist eine durchgehende Nut, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 durchdringt.
Ebenso ist das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 mit einem vierten Nutabschnitt 80h ausgebildet. Der vierte Nutabschnitt 80h ist derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der einem Ende des ersten Nutabschnitts 80e entspricht, zu einem Bereich, der dem anderen Ende des ersten Nutabschnitts 80e entspricht, erstreckt. Der vierte Nutabschnitt 80h ist nicht die durchgehende Nut, sondern hat einen Aufbau, der in der Plattenoberfläche (zusammengefügte Oberfläche) 723b des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 auf einer Seite des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 ausgespart ist.
Auf diese Weise bauen die ersten bis vierten Nutabschnitte 80e, 80f, 80g und 80h jeweils einen Teil des Nutabschnitts 80 in einem oder beiden des zusammengefügten Abschnitts zwischen dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und des zusammengefügten Abschnitts zwischen dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 auf.
Wie in 25 dargestellt, steht der erste Nutabschnitt 80e des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 an einem Ende des ersten Nutabschnitts 80e mit einem Teil des zweiten Abschnitts 80f des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in Verbindung und steht auch an dem anderen Ende des ersten Nutabschnitts 80e mit einem Teil des dritten Nutabschnitts 80g des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in Verbindung. Ebenso steht der vierte Nutabschnitt 80h des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 an einem Ende des vierten Nutabschnitts 80h mit einem Teil des zweiten Nutabschnitts 80f des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in Verbindung und steht auch an dem anderen Ende des vierten Nutabschnitts 80h mit einem Teil des dritten Nutabschnitts 80g des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 in Verbindung.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird ein Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 ausgebildet, der die ersten bis vierten Nutabschnitte 80e, 80f, 80g und 80h miteinander kombiniert, und der Nutraum ist kontinuierlich mit dem Außenraum B des Außenwärmetauschers 16 verbunden. Insbesondere ist der Nutabschnitt 80 zu einem Raum auf einer Kernseite, wo die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 aufeinander gestapelt sind, in den Außenräumen B des Wärmetauschers 16 geöffnet und ist zu Räumen auf der strömungsauwärtigen Seite und der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft geöffnet.
Ebenso umfasst der Nutabschnitt 80 teilweise die ersten bis dritten Nutabschnitte 80e, 80f und 80g, die, wie vorstehend beschrieben, durchgehende Nuten sind, und umfasst kurz gesagt wenigstens einen Teil der durchgehenden Nuten.
In einem Beispiel von 26 ist in dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 ein erster Nutabschnitt 80i auf der strömungsaufwärtigen Seite ausgebildet, und ein zweiter Nutabschnitt 80j ist derart ausgebildet, dass er von dem ersten Nutabschnitt 80i auf der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft beabstandet ist. Die ersten und zweiten Nutabschnitte 80i und 80j sind durchgehende Nuten, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 durchdringen, und sind zu einem Raum auf der Kernseite in dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 geöffnet. In der Strömungsrichtung X der Außenluft erstreckt sich der erste Nutabschnitt 80i weiter strömungsaufwärtig von einem strömungsaufwärtigen Ende eines zusammengefügten Abschnitts des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721 und des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722. Der zweite Nutabschnitt 80j erstreckt sich weiter strömungsabwärtig von einem strömungsabwärtigen Ende dieses zusammengefügten Abschnitts.
Ebenso ist das kühlmittelseitige Verbindungszwischenplattenelement 722 mit einem dritten Nutabschnitt 80k ausgebildet. Der dritte Nutabschnitt 80k ist derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der einem strömungsabwärtigen Ende des ersten Nutabschnitts 80i entspricht, zu einem Bereich, der einem strömungsaufwärtigen Ende des zweiten Nutabschnitts 80j in der Strömungsrichtung X der Außenluft entspricht, erstreckt. Der dritte Nutabschnitt 80k ist eine durchgehende Nut, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 durchdringt.
Ebenso ist das kühlmittelseitige Sperrzwischenplattenelement 723 mit einem vierten Nutabschnitt 80m, einem fünften Nutabschnitt 80n und einem sechsten Nutabschnitt 80p ausgebildet. Der vierte Nutabschnitt 80m und der fünfte Nutabschnitt 80n sind keine durchgehenden Nuten, sondern haben jeweils einen Aufbau, der in der Plattenoberflächen 723b des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 ausgespart ist. Ebenso ist der vierte Nutabschnitt 80m in der Strömungsrichtung X der Außenluft derart angeordnet, dass er sich von einem Bereich, der einem strömungsauwärtigen Ende des dritten Nutabschnitts 80k entspricht, zu einem strömungsauwärtigen Endrand des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 erstreckt. Der fünfte Nutabschnitt 80n ist derart angeordnet, dass er sich von einem strömungsabwärtigen Ende des dritten Nutabschnitts 80k zu einem strömungsabwärtigen Endrand des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 erstreckt.
Der sechste Nutabschnitt 80p ist eine durchgehende Nut, die beide Seiten des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 durchdringt, und ist in einem Bereich ausgebildet, der dem Mittelabschnitt 724 des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelement 724, insbesondere einem Bereich zwischen dem Kühlmittelverteilungsraum 72a und dem Kühlmittelsammelraum 72b in der Strömungsrichtung X der Außenluft, entspricht. Das heißt, der sechste Nutabschnitt 80p ist derart angeordnet, dass er mit keinem des Kühlmittelverteilungsraums 72a und des Kühlmittelsammelraums 72b in Verbindung steht.
Ebenso ist der Mittelabschnitt 724a des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 mit einem Durchgangsloch 724b ausgebildet, das beide Seiten des kühlmittelseitigen Sammelbehälterelements 724 durchdringt, so dass es mit dem sechsten Nutabschnitt 80p überlappt. Aus diesem Grund ist der sechste Nutabschnitt 80p durch das Durchgangsloch 724b zu einem Raum auf einer Seite entgegengesetzt zu der Kernseite in dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 geöffnet. Auf diese Weise bauen die ersten bis sechsten Nutabschnitte 80i, 80j, 80k, 80m, 80n und 80p in einem oder beiden des zusammengefügten Abschnitts zwischen dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721 und dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und eines zusammengefügten Abschnitts zwischen dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 jeweils einen Teil des Nutabschnitts 80 auf.
Wie in 26 dargestellt, steht in der Strömungsrichtung X der Außenluft ein strömungsaufwärtiges Ende des dritten Nutabschnitts 80k, der in dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 ausgebildet ist, mit jedem eines Teils des ersten Nutabschnitts 80i und eines Teils des vierten Nutabschnitts 80m in Verbindung. Ein strömungsabwärtiges Ende des dritten Nutabschnitts 80k steht mit jedem eines Teils des zweiten Nutabschnitts 80j und einem Teil des fünften Nutabschnitts 80n in Verbindung. Ebenso steht der dritte Nutabschnitt 80k in einem Teil zwischen dem vierten Nutabschnitt 80m und dem fünften Nutabschnitt 80n mit dem sechsten Nutabschnitt 80p in Verbindung.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird ein Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 ausgebildet, indem die ersten bis sechsten Nutabschnitte 80i, 80j, 80k, 80m, 80n und 80p miteinander kombiniert werden, und der Nutraum ist kontinuierlich mit dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 verbunden. Insbesondere ist der Nutabschnitt 80 zu einem Raum auf einer Kernseite, einem Raum auf einer Seite entgegengesetzt zu der Kernseite und Räumen auf der strömungsaufwärtigen Seite und der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft in dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 geöffnet.
Ebenso umfasst der Nutabschnitt 80 teilweise die ersten bis dritten und sechsten Nutabschnitte 80i, 80j, 80k und 80p, die durchgehende Nuten, wie vorstehend beschrieben, sind, und umfasst kurzum wenigsten einen Teil der durchgehenden Nuten.
Wie vorstehend beschrieben, sind gemäß den Beispielen von 24 bis 26 die Nutabschnitte 80 in jedem eines Paars von Plattenoberflächen 721e, 721d, 722e und 723b, die zusammengefügt und einander zugewandt sind, in wenigstens einem Paar von Elementen, die aus dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721, dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 zusammengefügt sind, ausgebildet.
Teile der zwei Nutabschnitte 80 (zum Beispiel erste und zweite Nutabschnitte 80a und 80b), die in jedem Paar von Plattenoberflächen 721e, 722d, 722e und 723b ausgebildet sind, stehen miteinander in Verbindung, um einen Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 zu bilden. Der Nutraum ist kontinuierlich mit dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 verbunden. Aus diesem Grund kann der Nutraum, selbst wenn der Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 nicht zu dem Außenraum B fortgesetzt werden kann, indem lediglich die Nutabschnitte 80 zu einem Element ausgebildet werden, zu dem Außenraum B fortgesetzt werden.
Ebenfalls gemäß den Beispielen von 25 und 26 umfassen die Nutabschnitte 80 wenigstens einen Teil der durchgehenden Nuten 80e, 80f, 80g, 80i, 80j, 80k und 80p, die beide Seiten des Elements, in dem die Nutabschnitte 80 ausgebildet sind, aus dem kühlmittelseitigen Sammlerplattenelement 721, dem kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelement 722 und dem kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelement 723 durchdringen. Daher kann in den durchgehenden Nuten 80e, 80f, 80g, 80i, 80j, 80k und 80p das Kältemittel oder das Kühlmittel, das in den Nutabschnitt 80 leckt, von einer Vorderseite des Elements, in dem der Nutabschnitt 80 ausgebildet ist, mit dessen Hinterseite in Verbindung stehen. Der Nutabschnitt 80, der zulässt, dass das Kältemittel oder das Kühlmittel leicht mit dem Nutraum in Verbindung steht, kann aufgebaut werden.
Ebenso sind gemäß den Beispielen 25 und 26 die durchgehenden Nuten 80e, 80i, 80j und 80p zu einem Raum auf der Kernseite, wo die Kältemittelrohre 61 und die Kühlmittelrohre 71 gestapelt sind, oder einem Raum auf einer Seite entgegengesetzt zu der Kernseite in dem Außenraum B des Wärmetauschers 16 geöffnet. Dies führt zu derartigen Vorteilen, dass die Nutabschnitte 80 leicht ausgebildet werden, so dass das Kältemittel oder das Kühlmittel, das in den Nutraum innerhalb des Nutabschnitts 80 leckt, leicht abgeleitet wird.

(5) In der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem das Kältemittel des Wärmepumpenkreislaufs 10 als das erste Fluid verwendet wird, das Kühlmittel des Kühlmittelzirkulationskreises 40 als das zweite Fluid verwendet wird, und die von dem Luftblasventilator 17 geblasene Außenluft als das dritte Fluid verwendet wird. Jedoch sind die ersten bis dritten Fluide nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann wie in der dritten Ausführungsform die Fahrzeuginnenblasluft als das dritte Fluid verwendet werden.

Zum Beispiel kann das erste Fluid ein Hochdruckkältemittel des Wärmepumpenkreislaufs 10 oder ein Niederdruckkältemittel sein.
Zum Beispiel kann das zweite Fluid aus dem Kühlmittel zum Kühlen einer elektrischen Anlage, wie etwa eines Inverters, der eine elektrische Leistung an einen Motor liefert, oder des elektrischen Fahrmotors, bestehen. Ebenso kann ein Kühlöl als das zweite Fluid verwendet werden, und die zweite Wärmeaustauscheinheit kann als ein Ölkühler wirken, oder ein Wärmespeichermittel oder ein Kältespeichermittel können als das zweite Fluid verwendet werden.
Wenn der Wärmepumpenkreislauf 10, der den Wärmetauscher 16 der vorliegenden Offenbarung verwendet, ferner auf eine ortsfeste Klimaanlage, ein Kühlwarenlager oder eine Kühl-Heizvorrichtung eines Verkaufsautomaten angewendet wird, können ein Kühlmittel zum Kühlen eines Verbrennungsmotors eines Elektromoors oder anderer elektrischer Anlagen, wie etwa eine Antriebsquelle eines Kompressors in dem Wärmepumpenkreislauf 10, als das zweite Fluid verwendet werden.
Ferner wurde in der vorstehend erwähnten Ausführungsform das Beispiel, in dem der Wärmetauscher 16 der vorliegenden Offenbarung auf den Wärmepumpenkreislauf (Kältekreislauf) angewendet wird, beschrieben. Jedoch ist die Anwendung des Wärmetauschers 16 gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, der Wärmetauscher 16 kann ausgiebig auf Vorrichtungen zum Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen drei Fluidarten angewendet werden.

(6) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem die Kältemittelrohre 61 der Fahrzeugaußenwärmetauschreinheit 60, die Kühlmittelrohre 71 der Strahlereinheit 70 und die Außenrippen aus Aluminiumlegierung (Metall) gefertigt und durch Hartlöten zusammengefügt sind. Alternativ können die Außenrippen 50 aus einem anderen Material mit hervorragender Leitfähigkeit (zum Beispiel Kohlenstoffnanoröhrchen) gefertigt sein und durch Zusammenfügemittel, wie etwa Klebstoff zusammengefügt werden.
(7) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem das elektrische Dreiwegeventil 42 als eine Kreisumschaltvorrichtung verwendet wird, um auf den Kühlmediumkreis der Kühlmittelzirkulationskreises 40 zu schalten. Jedoch ist Kreisumschaltvorrichtung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann ein Thermostatventil verwendet werden. Das Thermostatventil ist ein auf eine Temperatur eines Kühlmediums ansprechendes Ventil, das durch einen mechanischen Mechanismus aufgebaut ist, der einen Kühlmediumdurchgang durch Verschieben eines Ventilkörpers durch ein Thermowax (temperaturempfindliches Element), dessen Volumen sich einer Temperatur entsprechend ändert, öffnet oder schließt. Daher kann mit der Anwendung des Thermostatventils der Kühlmitteltemperatursensor 152 weggelassen werden.
(8) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem das normale Fluorkohlenwasserstoffkältemittel als das Kältemittel verwendet wird. Jedoch ist die Art des Kältemittels nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Ein natürliches Kältemittel, wie etwa Kohlendioxid oder ein kohlenwasserstoffbasiertes Kältemittel kann verwendet werden. Der Wärmepumpenkreislauf 10 kann einen überkritischen Kreislauf aufbauen, in dem das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Kältemittel einen kritischen Druck des Kältemittels oder höher erreicht.
(9) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist der kühlmittelseitige Sammelbehälter 72 durch Stapeln des kühlmittelseitigen Sammlerplattenelements 721, des kühlmittelseitigen Verbindungszwischenplattenelements 722 und des kühlmittelseitigen Sperrzwischenplattenelements 723 in der Dickenrichtung aufgebaut, und der kältemittelseitige Sammelbehälter 62 ist ebenso auf die gleiche Weise aufgebaut. Jedoch kann einer des kühlmittelseitigen Sammelbehälters 72 und des kältemittelseitigen Sammelbehälters 62 keinen Aufbau haben, in dem die plattenartigen Elemente aufeinander gestapelt sind.
(10) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wurde hauptsächlich eine Beziehung zwischen den verschiedenen Arten von Rohren 61 und 71 beschrieben, in denen verschiedene Arten von Fluiden (zum Beispiel Kältemittel und Kühlmittel) strömen. Jedoch kann die vorliegende Offenbarung auf eine Beziehung der verschiedenen Arten von Fluideinschlussräume, in denen die verschiedenen Arten von Fluiden eingeschlossen sind, angewendet werden.
(11) In der vorstehend erwähnten Ausführungsform sind die Rohre 61 und 71 in zwei Reihen auf der strömungsaufwärtigen Seite und der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung X der Außenluft gestapelt. Jedoch können diese Rohre in einer Reihe oder mehreren Reihen gestapelt werden.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann geeignet geändert werden. Auch sind die jeweiligen Ausführungsformen untereinander nicht ohne Beziehung und können geeignet miteinander kombiniet werden, es sei denn, die Kombination ist klar unmöglich. Ferner ist es unnötig zu sagen, dass Bestandteilelemente der Ausführungsformen in den jeweiligen Ausführungsformen nicht immer erforderlich sind, es sei denn, die Bestandteilelemente sind klar als besonders wesentlich spezifiziert oder es sei denn, die Bestandteilelemente werden auf einer theoretischen Grundlage offensichtlich für wesentlich gehalten. Wenn außerdem in den jeweiligen Ausführungsformen die Anzahl, einschließlich der Zählung, des Betrags, der Menge und des Bereichs etc., der Bestandteilelemente der Ausführungsformen erwähnt ist, ist die Anzahl von Bestandteilelementen nicht auf eine spezifische Anzahl beschränkt, es sei denn, die Anzahl ist klar als besonders wesentlich spezifiziert oder sei denn, die Anzahl ist prinzipiell definitiv auf die spezifische Anzahl beschränkt. Wenn ferner Formen und Positionsbeziehungen etc. der Bestandteilelemente etc. in den jeweiligen Ausführungsformen erwähnt werden, sind die Formen und die Positionsbeziehungen etc. nicht auf die spezifischen Formen oder die Positionsbeziehung etc. beschränkt, es sei denn, die Formen und die Positionsbeziehung sind klar als besonders wesentlich spezifiziert oder es sei denn, die Formen und die Positionsbeziehung sind klar prinzipiell auf die spezifischen Formen und die Positionsbeziehung beschränkt.

Claims

Wärmetauscher, der umfasst: eine erste Wärmeaustauscheinheit (60), die erste Rohre (61), durch die ein erstes Fluid strömt, und einen ersten Behälter (62), der sich in einer Stapelrichtung der ersten Rohre (61) erstreckt und das durch die ersten Rohre (61) strömende erste Fluid sammelt oder verteilt, umfasst, wobei die erste Wärmeaustauscheinheit den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und einem dritten Fluid, das auf einem Umfang der ersten Rohre (61) strömt, durchführt; eine zweite Wärmeaustauscheinheit (70), die zweite Rohre (71), durch die ein zweites Fluid strömt, und einen zweiten Behälter (72), die sich in einer Stapelrichtung der zweiten Rohre (71) erstreckt und das durch die zweiten Rohre (71) strömende zweite Fluid sammelt oder verteilt, umfasst, wobei die zweite Wärmeaustauscheinheit den Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und dem dritten Fluid, das auf einem Umfang der zweiten Rohre (71) strömt, durchführt; einen dritten Fluiddurchgang (16a), durch den das dritte Fluid strömt; und eine Außenrippe (50), wobei wenigstens eines der ersten Rohre (61) zwischen den zweiten Rohren (71) angeordnet ist, wenigstens eines der zweiten Rohre (71) zwischen den ersten Rohren (61) angeordnet ist, der dritte Fluiddurchgang (16a) zwischen den ersten Rohren (61) und den zweiten Rohren (71) ausgebildet ist, die Außenrippe (50) in dem dritten Fluiddurchgang (16a) angeordnet ist, die Wärmeaustausche in beiden Wärmeaustauscheinheiten (60, 70) erleichtert und die Wärmeübertragung zwischen dem in den ersten Rohren (61) strömenden ersten Fluid und dem in den zweiten Rohren (71) strömenden zweiten Fluid ermöglicht, wenigstens einer der ersten und zweiten Behälter (62, 72) ein plattenförmiges Sammlerplattenelement (621, 721), das mit einer Endseite der ersten und zweiten Rohre (61, 71) in deren Längsrichtung verbunden ist, ein plattenförmiges Verbindungszwischenplattenelement (622, 722), ein plattenförmiges Sperrzwischenplattenelement (623, 723) und ein Sammelbehälterelement (624, 724) umfasst, das Verbindungszwischenplattenelement (622, 722) ein erstes Fluidverbindungsloch (622a, 722a), durch welches das erste Fluid strömt, und ein zweites Fluidverbindungsloch (622b, 722b), durch welches das zweite Fluid strömt, hat und die ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher (622a, 722a, 622b, 722b) beide Plattenoberflächen des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) durchdringen, das Sperrzwischenplattenelement (623, 723) eines (722a, 622b) der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher schließt und ein Verbindungsloch (623a, 723a) hat, das beide Plattenoberflächen des Sperrzwischenplattenelements (623, 723) durchdringt, das Sammelbehälterelement (624, 724) einen Innenraum (62a, 62b, 72a, 72b) hat, der die ersten oder zweiten Fluide sammelt oder verteilt, das andere (622a, 722b) der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher und das Verbindungsloch (623a, 723a) miteinander in Verbindung stehen, so dass der durch das Sammelbehälterelement (624, 724) definierte Innenraum und eines der ersten Rohre oder zweiten Rohre (61, 71) miteinander in Verbindung stehen, das eine der ersten und zweiten Fluidverbindungslöcher (722a, 622b) durch das Sperrzwischenplattenelement (623, 723) geschlossen ist, so dass zwei der anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre (61, 71), die als ein Paar benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen, und die Plattenoberfläche des Sammlerplattenelements (621, 721) und eine Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) zusammengefügt sind, und die andere Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) und die Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements (623, 723) zusammengefügt sind, so dass das Vermischen des in dem ersten Fluidverbindungsloch (622a, 722a) strömenden ersten Fluids und des in dem zweiten Fluidverbindungsloch (622b, 722b) strömenden zweiten Fluids begrenzt wird.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, der ferner einen Nutabschnitt (80) umfasst, wobei der Nutabschnitt (80) wenigstens in einer der Plattenoberflächen des Sammlerplattenelements (621, 721), der einen oder der anderen Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) oder der Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements (623, 723) ausgebildet ist, der Nutabschnitt (80) sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch (622a, 722a) und dem zweiten Fluidverbindungsloch (622b, 722b) befindet, die benachbart angeordnet sind, und der innerhalb des Nutabschnitts (80) ausgebildete Nutraum kontinuierlich mit einem Außenraum (B) des Wärmetauschers (16) verbunden ist.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, der ferner einen Nutabschnitt (80) umfasst, wobei der Nutabschnitt (80) wenigstens in einer der Plattenoberflächen des Sammlerplattenelements (621, 721), der einen oder der anderen Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) oder der Plattenoberfläche des Sperrzwischenplattenelements (623, 723) ausgebildet ist, der Nutabschnitt (80) sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch (622a, 722a) und dem zweiten Fluidverbindungsloch (622b, 722b) befindet, die benachbart angeordnet sind, und der Nutabschnitt (80) derart ausgebildet ist, dass er sich zu einem Endabschnitt der Plattenoberfläche in dem Sammlerplattenelement (621, 721), dem Verbindungszwischenplattenelement (622, 722) oder dem Sperrzwischenplattenelement (623, 723) erstreckt, in dem der Nutabschnitt (80) ausgebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 3, wobei der Nutabschnitt (80) auf der Plattenoberfläche des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) ausgebildet ist, der Nutabschnitt (80) sich zwischen dem ersten Fluidverbindungsloch (622a, 722a) und dem zweiten Fluidverbindungsloch (622b, 722b), die benachbart angeordnet sind, befindet, und der Nutabschnitt (80) derart ausgebildet ist, dass er sich zu einem Endabschnitt der Plattenoberfläche erstreckt, in welcher der Nutabschnitt (80) ausgebildet ist.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei ein in dem Nutabschnitt (80) ausgebildeter Nutraum mit einem Außenraum (B) des Wärmetauschers (16) in Verbindung steht.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 2 oder 5, wobei ein Ende des Nutabschnitts (80) sichtbar positioniert ist.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 2 oder 6, wobei wenigstens zwei Elemente des Sammlerplattenelements (621, 721), des Verbindungszwischenplattenelements (622, 722) und des Sperrzwischenplattenelements (623, 723) zusammengefügt sind, der Nutabschnitt (80) in jeder der zusammengefügten Plattenoberflächen der wenigstens zwei Elemente ausgebildet ist, Teile der in den wenigstens zwei Elementen ausgebildeten Nutabschnitte (80) miteinander in Verbindung stehen, um einen einzelnen Nutraum innerhalb der Nutabschnitte (80) bereitzustellen, und der Nutraum kontinuierlich mit dem Außenraum (B) des Wärmetauschers (16) verbunden ist.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Nutabschnitt (80) eine durchgehende Nut (80e, 80f, 80g, 80i, 80j, 80k, 80p) umfasst, die ein Element aus dem Sammlerplattenelement (621, 721), dem Verbindungszwischenplattenelement (622, 722) und dem Sperrzwischenplattenelement (623, 723), in dem die Nut (80) ausgebildet ist, durchdringt.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 8, wobei das Durchgangsloch (80e, 80i, 80j, 80p) in Richtung der ersten und zweiten Rohre (61, 71) offen ist oder in Richtung einer Seite entgegengesetzt zu den ersten und zweiten Rohren (61, 71) offen ist und mit dem Außenraum (B) in Verbindung steht.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der Nutabschnitt (80) entlang einer gekrümmten oder einer Polygonlinie bereitgestellt ist.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die ersten und zweiten Rohre (61, 71) in Bezug auf die Strömungsrichtung des dritten Fluids in zwei Reihen angeordnet sind, und eines der ersten oder zweiten Fluidverbindungslöcher (722a, 622b) durch das Sperrzwischenplattenelement (623, 723) verschlossen ist, so dass die anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre (61, 71), die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf einer strömungsaufwärtigen Seite angeordnet sind, und die anderen der ersten Rohre oder zweiten Rohre (61, 71), die in der Strömungsrichtung des dritten Fluids auf einer strömungsabwärtigen Seite angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, der als ein Verdampfer verwendet wird, der ein Kältemittel in einem Dampfkompressionskältekreislauf verdampft, wobei das erste Fluid ein Kältemittel des Kältekreislaufs ist, das zweite Fluid ein Wärmemedium ist, das Wärme von einer äußeren Wärmequelle aufnimmt, und das dritte Fluid Luft ist.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, der als ein Strahler verwendet wird, der ein Kältemittel abstrahlt, das von einem Kompressor in einem Dampfkompressionskältekreislauf ausgestoßen wird, wobei das erste Fluid ein Kältemittel des Kältekreislaufs ist, das zweite Fluid ein Wärmemedium ist, das Wärme von einer äußeren Wärmequelle aufnimmt, und das dritte Fluid Luft ist.
Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, der auf ein Fahrzeugkühlsystem angewendet wird, wobei das erste Fluid ein Wärmemedium ist, das Wärme einer ersten Vorrichtung im Fahrzeug, die mit einer Wärmeerzeugung während des Betriebs verbunden ist, aufnimmt, das zweite Fluid ein Wärmemedium ist, das Wärme einer zweiten Vorrichtung im Fahrzeug, die mit einer Wärmeerzeugung während des Betriebs verbunden ist, aufnimmt, und das dritte Fluid Luft ist.