(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層プレート構造の凝縮器であって、冷媒用の第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）と冷却材用の第２の流動通路（２６、２６ａ、３２、４２、５２、８５）とを具備し、複数のプレート要素が備えられていて、これらのプレート要素が前記プレート要素間に互いに上下に積層されて隣接し合った通路を形成し、第１の個数の前記通路が前記第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）に割り当てられ、第２の個数の前記通路が前記第２の流動通路（２６、２６ａ、３２、４２、５２、８５）に割り当てられていて、前記第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）が前記蒸気状の冷媒を除熱して凝縮するための第１の領域（３、７２、８１）を有し、かつ前記凝縮された冷媒を過冷却するための第２の領域（４、７１、８２）を有しており、さらにまた冷媒を貯蔵するための収集器（２）を具備し、冷媒移行部が前記第１の領域（３、７２、８１）から前記第２の領域（４、７１、８２）内へ前記収集器（２）の中を延通する凝縮器において、
前記収集器（２）が前記収集器（２）の第１の流体接続部を形成する第１の接続要素を介して前記第２の領域（４、７１、８２）に流体連通されており、前記収集器（２）が前記収集器（２）の第２の流体接続部を形成する第２の接続要素を介して前記第１の領域（３，７２，８１）に流体連通されていて、前記第１の接続要素および／または前記第２の接続要素が管によって形成されており、この管が前記プレート要素における開口部を通じて幾つかのプレート要素の中を延通することを特徴とする凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項２】
前記プレート要素の少なくとも１つが分離プレートとして構成されていること、およびまたは前記プレート要素の少なくとも１つがバッフルプレートとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項３】
前記第１の接続要素が管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）として構成されていて、前記管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）が前記第２の領域（４、７１、８２）から前記第１の領域（３、７２、８１）を通って前記収集器（２）の流体接続部まで延在し、前記管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）が前記第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）の前記第２の領域（４、７１、８２）と前記収集器（２）とに流体連通されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項４】
前記管（１０１、１４０、１５０）の少なくとも１つがテーパおよび／または段部および／または少なくとも部分的に周回するフランジ（１０８、１４３）および／または拡張部（１５３）を有し、これらを介して前記管を前記プレート要素の１つで支持することができ、かつ前記凝縮器内に固定することができることを特徴とする、請求項３に記載の凝縮器（１００）。
【請求項５】
前記管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）が前記凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）内においてバッフルプレートで支持されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項６】
前記管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）が半径方向および／または軸方向の開口部を有することを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項７】
前記管（５、１０１、１２５、１４０、１５０）が前記第２の領域（４、７１、８２）における外部プレート要素の１つで支持されていることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項８】
前記管（１０１、１２５）が接続要素（１０２、１２０）内に収容されており、この接続要素に流体密に結合されていることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の凝縮器（１００）。
【請求項９】
前記第１の流動通路（６０）の流体入口（６１）および／または流体出口（６２）に第２の管（６３）が備えられており、この管が前記第１の流動通路（６０）の別の通路に流体連通されていることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の凝縮器（１）。
【請求項１０】
前記第２の流動通路（５２）の流体入口（５０）および／または流体出口（５１）に第３の管（５３）が備えられており、この管が前記第２の流動通路（５２）の別の通路に流体連通されていることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の凝縮器（１）。
【請求項１１】
前記管および前記第２の管（５、６３、１０１、１２５、１４０、１５０）の少なくとも１つが前記プレート要素における前記開口部を通して延設されていて、前記プレート要素の少なくとも一部分、特に張出し成形部にろう接されていることを特徴とする、請求項９に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項１２】
前記管および前記第３の管（５、５３、１０１、１２５、１４０、１５０）の少なくとも１つが前記プレート要素における前記開口部を通して延設されていて、前記プレート要素の少なくとも一部分、特に張出し成形部にろう接されていることを特徴とする、請求項１０に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項１３】
前記管（１２５）が１つの端部領域（１２６、１２７）または両端部領域（１２６、１２７）において斜めに切断されていることを特徴とする、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の凝縮器。
【請求項１４】
前記管（１４０）が柔軟な領域（１４１）を有し、前記管（１４０）を前記柔軟な領域（１４１）によって軸方向に圧縮可能および／または引き伸ばし可能であることを特徴とする、請求項３乃至１３のいずれか１項に記載の凝縮器。
【請求項１５】
前記柔軟な領域（１４１）が前記管（１４０）をアコーディオン状に構成することによって形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の凝縮器。
【請求項１６】
前記柔軟な領域（１４１）が弾性材料、例えばプラスチックまたはゴムで形成されており、軸方向および／または半径方向における前記管（１４０）の圧縮または引き伸ばしが可逆性を有していることを特徴とする、請求項１４に記載の凝縮器。
【請求項１７】
前記管（１５０）が複数の管セグメント（１５１、１５２）で形成されており、前記管セグメント（１５１、１５２）が流体密に互いに結合されていることを特徴とする、請求項３〜１６のいずれか１項に記載の凝縮器。
【請求項１８】
第１の管セグメント（１５１）が軸方向に漏斗状に先細になり、かつ第２の管セグメント（１５２）が軸方向に漏斗状に拡張されていて、前記第２の管セグメント（１５２）と前記第１の管セグメント（１５１）との間の相対移動が前記拡張する領域が前記先細になる領域に衝突することで限定されるように、前記両管セグメント（１５１、１５２）が互いに嵌め合わされていることを特徴とする、請求項１７に記載の凝縮器。
【請求項１９】
前記第２の領域（４、４ａ、７１、８２）が複数の流動区間を有し、これらの流動区間を前記冷媒が貫流可能であり、前記流動区間がそれぞれ前記第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）の個々の通路によって形成されていること、および／または前記第１の流動通路（２５、２５ａ、６０、８７）の個々の通路の部分領域によって形成されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【請求項２０】
前記第２の領域（４、４ａ、７１、８２）が複数の通路を有し、前記第２の領域（４、４ａ、７１、８２）の少なくとも幾つかの通路が前記第２の流動通路（２６、２６ａ、３２、４２、５２、８５）に熱的に接触しており、前記冷媒と前記冷却材とが互いに順流および／または逆流して前記第２の領域（４、４ａ、７１、８２）の通路および前記第２の流動通路（２６、２６ａ、３２、４２、５２、８５）を貫流できることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の凝縮器（１、１ａ、７０、８０、１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層プレート構造の凝縮器であって、請求項１に記載された、冷媒用の第１の流動通路と冷却材用の第２の流動通路とを備えた凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の空調装置の冷媒回路では、冷媒を凝縮温度にまで冷却して凝縮するために凝縮器が用いられる。その際、凝縮器は冷媒容積を備える収集器を有する。この冷媒容積を通じて、冷媒回路における容積の変動を調整することができる。
【０００３】
しばしば、収集器には、冷媒を乾燥および／または濾過するための付加的な手段が備えられている。収集器は通例凝縮器に配置されている。収集器の中を、既に凝縮器の一部分を貫流した冷媒が流通する。収集器の中を流通した後、冷媒は凝縮器内へ導き戻され、過冷却区間において凝縮温度以下に過冷却される。
【０００４】
このために、従来におけるフィン・管構造の凝縮器の場合、冷媒は管・フィンブロックの側方に配置された収集管の１つから凝縮器の外へ導き出され、収集器内へ導き入れられる。
【０００５】
積層プレート構造の凝縮器の場合、収集器は、プレート要素の形態において付加的な層としてプレート積層体に取り付けることが可能である。
【０００６】
また従来技術において公知である解決手段の場合、冷媒は特殊な分配プレートを介して積層プレート構造で構成された凝縮器から導き出され、外部収集器に供給される。冷媒は収集器内を流通した後、再び凝縮器内へ導き戻される。
【０００７】
従来技術に基づくこれらの解決手段における短所は、特に、凝縮器、収集器および過冷却器の統合が高コストを伴うことである。従来技術で公知の前記諸凝縮器は複雑な構造と大きな製造コストとを顕著な特徴とする。これによりコストが増大するので、このような凝縮器を利用することの魅力が減殺される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、冷媒を凝縮してそれを貯蔵し、かつ過冷却することに適していて、簡単な構造とコンパクトな構成とを特徴とし、コスト上有利に製造できる凝縮器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のこの課題は、請求項１に記載の特徴を備えた積層プレート構造の凝縮器によって解決される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施例は積層プレート構造の凝縮器に関し、冷媒用の第１の流動通路と冷却材用の第２の流動通路とを具備し、複数のプレート要素が備えられていて、これらのプレート要素は同プレート要素間に互いに上下に積層されて隣接し合った通路を形成し、第１の個数の前記通路が前記第１の流動通路に割り当てられ、第２の個数の前記通路が前記第２の流動通路に割り当てられていて、前記第１の流動通路は前記蒸気状の冷媒を除熱して凝縮するための第１の領域を有し、かつ前記凝縮された冷媒を過冷却するための第２の領域を有しており、さらにまた冷媒を貯蔵するための収集器を具備し、冷媒移行部が前記第１の領域から前記第２の領域内へ前記収集器の中を延通し、前記収集器は前記収集器の第１の流体接続部を形成する第１の接続要素を介して前記第２の領域に流体連通されており、前記収集器は前記収集器の第２の流体接続部を形成する第２の接続要素を介して前記第１の領域に流体連通されていて、前記第１の接続要素および／または前記第２の接続要素は管によって形成されており、この管は前記プレート要素における開口部を通じて幾つかのプレート要素の中を延通する。
【００１１】
積層プレート様式の凝縮器の構造は特に容易かつ低コストで実現することができる。通例、前記構造に関しては多数の同一のプレート要素を用いることができる。ただし、前記プレート積層体の外部画定板、または前記プレート積層体内部における付加的な機能、例えば流動通路を遮断または転向する機能を有するプレート要素だけが異なる形態を有する。
【００１２】
前記流動通路は、蒸気相における冷媒の除熱および凝縮に用いられる第１の領域内と、前記凝縮された冷媒の過冷却に用いられる第２の領域内とに前記冷媒を案内するが、前記流動通路を分割することによって、前記凝縮器の端部において常時完全に過冷却された冷媒が準備されている状態が得られる。
【００１３】
前記冷媒回路における冷媒容積を一定に維持し、前記冷媒をさらに乾燥および／または濾過するためには、収集器を前記冷媒回路内へ組み入れることが有利である。この収集器は、有利には、前記冷媒が既に完全に凝縮されてはいるが、まだ過冷却されていない箇所において、前記冷媒の前記流動通路内へ組み入れられている。
【００１４】
収集器を前記第１の流動通路に接続するために管を用いることによって、前記凝縮器は、前記収集器が前記凝縮器の外部に配置されているにもかかわらず、大半が同一のプレート要素から成るプレート積層体を通じて形成しておくことができる。
【００１５】
この場合、前記管は、互いに隣接して位置する一連のプレート要素の中を通して延設される。その際、前記管は好ましくは前記プレート要素の開口部を通して延設される。前記管はこのとき、前記通路の１つに連通するようにプレート積層体内へ延設され、前記通路の１つは前記所望の流動通路、すなわち本例の場合、前記第１の流動通路の１つの通路に割り当てられている。
【００１６】
また好ましいのは、前記第１の接続要素が管として構成されていて、前記管が前記第２の領域から前記第１の領域を通って前記収集器の流体接続部まで延在し、前記管が前記第１の流動通路の前記第２の領域と前記収集器とに流体連通されている場合である。
【００１７】
前記収集器を前記凝縮器の作業行程全体にとって最も好都合な箇所に組み入れるために特に有利であるのは、前記収集器が直接前記除熱領域および前記凝縮領域に接続されている場合である。前記凝縮器のこの第１の領域は、前記冷媒の流動方向に見た場合、前記第２の領域の前に位置し、この第２の領域で過冷却が行われる。
【００１８】
前記冷媒全体を前記第１の流動通路の前記第２の領域から前記収集器内へ導き入れるために、または前記収集器から外へ導き出すために、前記管は、前記第１の領域の全てのプレート要素の中を延通して前記第２の領域の通路内へ連通するように設計されている。このようにして、前記冷媒は前記第１の領域の近傍を通過して直接前記収集器内へ、または前記収集器から外へ導かれる。
【００１９】
また好ましいのは、前記管の少なくとも１つがテーパおよび／または段部および／または少なくとも部分的に周回するフランジおよび／または拡張部を有し、これらを介して前記管を前記プレート要素の１つで支持することができ、かつ前記凝縮器内に固定することができる場合である。
【００２０】
この場合、フランジは例えば圧縮成形によって形成することができ、あるいは、前記フランジは、管に取り付けられる別個の構成部材として実施しておくことも可能である。その際、前記フランジは前記プレート要素の１つまたは幾つかに対する支持に用いられ、密封性を向上させることに役立つ。
【００２１】
あるいは、前記管の１つにテーパを備えておくこともでき、このテーパを用いて前記管を開口部に挿入することができる。その際、テーパは例えば加圧成形によって、または切削加工によって形成することができる。拡張部は例えばハイドロフォーミング法によって形成することができる。
【００２２】
これらの要素の１つまたは幾つかを介して、管を特に有利には前記凝縮器のプレート要素で支持し、前記凝縮器内に固定することができる。その際、上述の要素は特にストッパとして機能することができる。
【００２３】
また好都合であるのは、前記プレート要素の少なくとも１つが分離プレートとして構成されている場合、および／または前記プレート要素の少なくとも１つがバッフルプレートとして構成されている場合である。
【００２４】
この場合、分離プレートが実質上バッフルプレートと異なる点は、前記プレート間に形成された前記通路を隣接する通路に流体連通させるための、前記各プレート要素における前記開口部が異なる箇所に備えられている点である。それ以外については、前記両プレート要素は非常に類似した構造、または同一の構造を有する。この場合、前記開口部の前記異なる配置は、例えば前記プレート要素を、側面を逆にして上下に配置することによって得られる。
【００２５】
この場合、バッフルプレートが有する特に顕著な特徴は、前記隣接する分離プレートの前記開口部が前記流動通路の１つへの流体の流入を可能にするのに対して、バッフルプレートが開口部を備えておらず、従ってまた、前記流入する流体を前記通路内部で転向あるいは偏向させることである。
【００２６】
また有利であるのは、前記管が前記凝縮器内においてバッフルプレートで支持されている場合である。
【００２７】
前記管をバッフルプレートで支持することにより、特に組立工程中に管が前記凝縮器内へ移動することが、予め前記バッフルプレートにおいて前記管の前記ストッパによって限定されている。これにより組立てが用意になり、前記凝縮器の安定性が向上する。
【００２８】
さらに、好ましいのは、前記管が半径方向および／または軸方向の開口部を有する場合である。
【００２９】
前記管がバッフルプレートに当接しているとき、特に有利であるのは、半径方向の開口部が備えられている場合であり、これらの開口部によって流体が前記管から外へ、または前記管の中へ流れることができる。前記半径方向の開口部は例えば穿孔、スロットまたはその他の切欠きによって形成しておくことができる。前記開口部は有利には前記管の端部領域の１つに配置されており、これにより、前記管から前記流動通路の１つまたは幾つかへの所定のオーバフローを生じさせることができる。
【００３０】
また有利であるのは、前記管が前記第２の領域における外部プレート要素の１つで支持されている場合である。
【００３１】
外部プレート要素とは、ここでは特に、複数のプレート要素の積層体で形成された前記第２の領域を隣接する領域に対して画成する前記プレート要素の１つのことである。
【００３２】
特に好都合な本発明の一別態様では、前記第１の流動通路の流体入口および／または流体出口に第２の管を備えておくことが可能であり、この管は前記第１の流動通路の別の通路に流体連通されている。
【００３３】
さらにまた好都合であるのは、前記第２の流動通路の流体入口および／または流体出口に第３の管が備えられており、この管が前記第２の流動通路の別の通路に流体連通されている場合である。
【００３４】
前記それぞれ第１の流動通路または第２の流動通路の前記流体入口または前記流体出口を接続することによって、前記対応流動通路の中を流れる流体を隣接する通路の近傍を通過させて案内でき、これにより、所定の通路の中へ導き入れること、または所定の通路の外へ導き出すことができる。これにより、前記各流動通路の流体入口と流体出口とを共通の端部領域に有している前記凝縮器の構成を得ることができる。
【００３５】
この場合に有利であるのは、前記別の通路が前記各流動通路の最後の通路の１つであり、この通路が前記プレート積層体における前記管の導入側に対して実質上反対側に位置する場合である。
【００３６】
このようにして、前記冷媒または前記冷却材が前記凝縮器全体を、または前記凝縮器内に備えられた流動経路を貫流し、その後、前記管を通じて再び戻りながら前記凝縮器全体を貫流して、前記プレート積層体へ流入したときと同じ前記プレート積層体端部領域から再び流出することが実現できる。
【００３７】
さらにまた好ましいのは、前記プレート要素が張出し成形部を備えた開口部、または同成形部のない開口部を有する場合である。
【００３８】
互いに対して直接隣接するプレート要素が互いに対向し合った、張出し成形部を備えた開口部を有する場合、前記対向し合った両張出し成形部によって流動経路が形成されるので、前記流体は直接前記プレート積層体における１つ飛ばした次の通路内へ流れる。
【００３９】
これによって、前記第１の流動通路に属する通路と、前記第２の流動通路に属する通路との間の切り替えを前記プレート積層体内で行うことが実現される。この場合、均一な配分が実現され、これにより、前記第１の流動通路の１つの通路に常に前記第２の流動通路の１つの通路が続く。また、この方式を用いて、上記とは異なる配分を実現することも可能である。
【００４０】
また有利であるのは、前記少なくとも１つの管が前記プレート要素における前記開口部を通して延設されていて、前記プレート要素の少なくとも一部分、特に前記張出し成形部にろう接されている場合である。
【００４１】
前記管を前記開口部内へ差し込み、前記管を前記プレート要素、特に前記張出し成形部にろう接することによってコンパクトな構造ユニットが得られ、この構造ユニットは強度が大きいことによって優れている。有利には、前記管はここではただ１つの作業行程で前記プレート積層体にろう接できる。このことは特に製造工程の最適化の点で特に有利である。
【００４２】
さらにまた特に有利であり得るのは、前記管の少なくとも１つが少なくとも部分的に周回するフランジを有し、このフランジを介して前記プレート要素の１つで前記管を支持することができる場合である。
【００４３】
この場合、フランジは圧縮成形によって形成することができ、あるいは、前記フランジは、管に取り付けられる別個の構成部材として実施しておくことも可能である。その際、前記フランジは前記プレート要素の１つまたは幾つかに対する支持に用いられ、密封性を向上させることに役立つ。
【００４４】
好ましい一実施例は、前記管の少なくとも１つが１つの端部領域または両端部領域において斜めに切断されていることを特徴とする。
【００４５】
面取りされた管は有利には、前記管の中心軸線に対して事前設定可能な角度に延びた一平面に沿って前記管を切断することによって成形されている。これにより前記管の∨字形状が生じる。このように斜めに切断された管を通じて、尖端部が生じた前記管を前記凝縮器内においてストッパ面、特にプレート要素で支持することができ、同時にまた流体が前記管内へ流入することができるようになる。
【００４６】
また好ましいのは、前記管の少なくとも１つが柔軟性を有する領域を有し、前記管を前記柔軟な領域によって軸方向に圧縮可能および／または引き伸ばし可能である場合である。
【００４７】
圧縮または引き伸ばしの補正を可能にする柔軟な領域を通じて、前記凝縮器の長手方向の変化を補正することができる。特にろう接工程中に凝縮器内でいわゆる凝固収縮が生じる。この凝固収縮は、ろう接工程中に前記プレート要素が互いに対して相対移動することによって引き起こされている。従って、前記管の柔軟な領域は、前記凝縮器内における応力の発生を防止することができる。その際、前記柔軟な領域は凝固収縮過程による圧縮を吸収でき、また他の機械的または熱的な作用による膨張も吸収できる。
【００４８】
さらに本発明の特に好都合な一実施態様では、前記柔軟な領域が前記管をアコーディオン状に構成することによって形成されている。
【００４９】
前記柔軟な領域をアコーディオン状に形成することによって、特に簡単な方法で圧縮および／または引き伸ばしを吸収することが可能となる。その際、前記柔軟な領域は材料領域の折曲加工によって形成されており、これらの材料領域は圧縮の場合には互いの方向へ移動され、引き伸ばしの場合には互いに遠ざかるように移動される。この場合、前記管は、圧縮または引き伸ばしが一回または複数回吸収できるように形成しておくことができる。
【００５０】
本発明の一代替実施態様では、前記柔軟な領域を弾性材料、例えばプラスチックやゴムで形成しておくことができ、軸方向および／または半径方向における前記管の圧縮または引き伸ばしは可逆性を有している。
【００５１】
例えばプラスチックやゴムなどの材料で前記柔軟な箇所を実施することが特に有利であり、これにより、前記管の可逆的な変形を可能にする。この場合、プラスチックおよびゴムは金属材料よりも著しく大きな変形性能を有する。
【００５２】
さらにまた好ましいのは、前記管の少なくとも１つが複数の管セグメントで形成されており、前記管セグメントが流体密に互いに結合されている場合である。
【００５３】
複数の管セグメントで形成された管は、特に有利には長さの調整が可能である。この調整は、前記管セグメントが互いに対して相対移動することによって実現できる。その際、有利には、前記管セグメントは互いに嵌め合わされており、１つの管セグメントはそれぞれもう一方の管セグメントの内径よりも小さな外径を有する。この場合、前記各管セグメントを互いに流体密に結合することが特に有利であり、これにより、前記凝縮器内において流体の流れが非意図的に混合することがなくなる。
【００５４】
このような管構造は特に、前記プレート積層体のろう接時に生じる長さの変化を調整することに適している。ろう接時に特に熱の作用によっていわゆる凝固過程が生じる可能性があり、これによって前記各プレート要素は少なくとも部分的に互いの中で滑動する。この場合、この長さの変化は有利には複数部材構成の管によって調整することができる。
【００５５】
前記ろう接工程の終了後、前記管セグメントは有利には次に同様に互いがろう接されて、これにより、前記セグメントの互いに対する相対移動が防止されている。このようにして、また前記管の流体密封性を容易に実現できる。
【００５６】
また好都合であり得るのは、第１の管セグメントが軸方向に漏斗状に先細になり、かつ第２の管セグメントが軸方向に漏斗状に拡張されていて、前記第２の管セグメントと前記第１の管セグメントとの間の相対移動が前記拡張する領域が前記先細になる領域に衝突することで限定されるように、前記両管セグメントが互いに嵌め合わされている場合である。
【００５７】
前記管セグメントの漏斗状の構成によって、前記管セグメントの互いに対する相対移動が可能となり、同時にまたストッパを形成することができ、このストッパが前記相対移動を限定する。有利には、このために前記第１の管セグメントは十分な大きさの内径を有しており、これにより、前記第２の管セグメントは前記第１の管セグメント内を移動することができる。
【００５８】
さらにまた好都合であるのは、前記管が接続要素内に収容されており、この接続要素に流体密に結合されている場合である。
【００５９】
接続要素は例えばフランジによって前記凝縮器または前記収集器に形成しておくことができる。
【００６０】
さらにまた有利であるのは、前記第２の領域が複数の流動区間を有し、これらの流動区間を前記冷媒が貫流可能であり、前記流動区間がそれぞれ前記第１の流動通路の個々の通路によって形成されている場合、および／または前記第１の流動通路の個々の通路の部分領域によって形成されている場合である。
【００６１】
前記第１の流動通路の前記第２の領域において前記冷媒を案内するための流動区間が複数であることが有利であり、これにより、前記冷媒と前記冷却材との間の熱伝達を向上させることができる。この場合、前記流動区間は、互いに隣接するプレート要素の間に構成された通路によって形成しておくこと、またはこれらの通路の部分領域によって形成しておくことが可能である。このために例えば分離手段を前記通路内に備えておくことができ、これにより、前記通路は部分領域に区分される。前記通路あるいは前記流動区間における互いの流体の接続状態に応じて、前記個々の流動区間を並列状または直列状に前記冷媒は貫流できる。さらにまた、前記冷媒が前記冷却材に対する順流および／または逆流として流れることを実現できる。
【００６２】
また好ましいのは、前記第２の領域が複数の通路を有し、前記第２の領域の少なくとも幾つかの通路が前記第２の流動通路に熱的に接触しており、前記冷媒と前記冷却材とが互いに順流および／または逆流して前記第２の領域の通路および前記第２の流動通路を貫流できる場合である。
【００６３】
互いに隣接する複数の通路内を冷媒および冷却材が流れることが特に有利であり、これにより、可能な限り大きな熱伝達を実現することができる。この場合、特に逆流配置によって特に大きな熱伝達を得ることができる。また逆流の経路と順流の経路とによる混合配置、または純粋な順流配置もまた有利であり得る。
【００６４】
また別の好ましい一実施例では、前記第１の流動通路を形成する通路を直列状および／または並列状に前記冷媒が貫流することが可能である。
【００６５】
直列状および／または並列状の貫流によって、特に実現すべき熱伝達の点で諸利点が得られる。前記冷媒が前記冷却材に対して順流または逆流として前記第１の流動通路を流れる領域を形成することができる。
【００６６】
さらにまた有利であり得るのは、前記第２の流動通路を形成する通路を直列状および／または並列状に前記冷却材が貫流できる場合である。
【００６７】
また前記第１の流動通路の場合と同様に、実現すべき熱伝達において諸利点を得ることができる。特に前記第１の流動通路と前記第２の流動通路との貫流方向を意図的に操作することによって、前記冷媒と前記冷却材とが逆流する連続的な貫流を実現することができる。
【００６８】
さらにまた、前記貫流原理の操作によって前記凝縮器の流体入口と流体出口との有利な構成を実現することができる。
【００６９】
さらにまた好ましいのは、前記第２の流動通路が直列状に貫流可能であり、前記第２の流動通路の流体入口と流体出口とがそれぞれ前記プレート積層体の同じ端部領域に配置されている場合である。
【００７０】
前記流体入口と前記流体出口とを前記プレート積層体の同じ端部領域に配置することによって、前記凝縮器を特にコンパクトに構成することができる。
【００７１】
また、本発明の特に好都合な一実施態様では、第３の流動通路を備えた前記第１の流動通路における前記第１の領域または前記第２の領域が積層プレート構造の内部熱交換器を形成し、前記第１および前記第３の流動通路を冷媒が貫流可能である。
【００７２】
前記第２の領域の過冷却区間は、一実施例では、少なくとも部分的に内部熱交換器によって代替される。前記冷媒の過冷却は、ここでは前記冷媒と前記冷却材との間の熱伝達によっては行われない。
【００７３】
内部熱交換器によって、前記凝縮器における前記冷媒の冷却を再度増強することができ、これにより前記凝縮器の性能が全体的に向上する。この場合、内部熱交換器において冷媒は２つの異なる流動通路を流れ、これらの流動通路は、前記流動通路における前記流体間の熱伝達が可能であるように配設されている。好ましくは、その際、前記流体は互いに対して逆流として流通している。
【００７４】
この場合、前記両流動通路の中を流れる前記冷媒は前記冷媒回路の異なる部分から前記内部熱交換器に供給され、これにより、前記両流動通路内の前記流体間において可能な限りの大きな温度差が得られる。
【００７５】
過冷却が行われる前記第２の領域の後に内部熱交換器を配置することにより、前記冷媒の温度はさらに低下する。これにより、全体的に、過冷却区間または内部熱交換器を単純に利用する場合よりも強く前記冷媒が過冷却される。
【００７６】
さらに別の好ましい一実施例では、前記第３の流動通路には、前記第１の流動通路に依存することなく冷媒を供給でき、または前記第２の流動通路に依存することなく冷却材を供給できる。
【００７７】
前記第３の流動通路に冷媒または冷却材を他に依存せずに供給することは、こうすることで前記第３の流動通路と前記第１の流動通路との間の温度差を増大させることができるので、特に有利である。このことが特に当てはまるのは、追加冷却された流体が前記第３の流動通路に供給される場合である。
【００７８】
さらにまた好ましいのは、前記プレート積層体の一部内を延通して前記収集器内への前記流体入口を形成する管を介して、前記収集器が前記第１の流動通路の前記第２の領域にのみ流体連通されており、前記収集器の流体入口がさらに別の管を介して形成されていて、この管が前記プレート積層体の一部内を延通して前記第１の流動通路の前記第１の領域にのみ流体連通されている場合である。
【００７９】
管を用いて前記第１の流動通路の前記第１および前記第２の領域に前記収集器をこのように結合することによって、前記収集器を前記プレート積層体の外部に配置でき、同時にまた前記プレート積層体の簡単な構造を多くの同一のプレート要素を用いることによって実現できる。
【００８０】
この場合、前記管が初めに延通されている、前記プレート積層体の前記領域におけるプレート要素には、前記管は流体連通されているべきではなく、そして、前記管がその後に連通している、前記プレート積層体における前記通路には、前記管は流体連通されている。
【００８１】
本発明のさらに別の好ましい一実施例では、前記内部熱交換器の流体入口および／または流体出口が管によって形成されている。
【００８２】
従って、前記内部熱交換器を１つまたは２つの管によって結合することが有利であり、このようにすることで前記凝縮器の前記プレート積層体の簡単な構造を維持することができる。前記内部熱交換器の前記第３の流動通路内を流れる前記冷媒は、管によって意図的に前記第３の流動通路の１つの通路内へ案内することができ、また意図的に前記第３の流動通路の１つの通路から外に導き出すことができる。
【００８３】
さらにまた好ましいのは、前記第１の接続要素が管であり、かつ前記第２の接続要素がフランジである場合、またはその逆の場合である。
【００８４】
前記第１および第２の接続要素を上述のように構成することによって、前記収集器を前記凝縮器に有利に結合することが実現できる。この場合、フランジを介して特に非常に安定した結合が得られ、一方、前記流体を意図通りに前記凝縮器内へ供給するために前記管を利用することができる。
【００８５】
さらに別の一代替実施態様では、前記収集器が前記媒体を濾過および／または乾燥できるように形成しておくことが可能である。
【００８６】
前記収集器は、貯蔵の役割以外に、有利には適切な乾燥手段を介して前記冷媒を乾燥する働きと、さらにまた前記冷媒を濾過する働きを担う。このようにして、前記冷媒から余分な水分を取り除くことができ、さらにまた不純物を除去することができる。これらの機能をただ１つの構成部材内に組み入れることは、特に部材の多様性および構造スペースの利用という観点から見て有利である。
【００８７】
本発明の有利な実施態様が従属請求項および以下の図説において説明されている。
【００８８】
以下において、本発明について実施例に基づき図面を参照しながら詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】２つの流動通路の図を含む凝縮器を示す模式図であり、冷媒は凝縮器を直列状に貫流し、冷却材は凝縮器を並列状に貫流する。
【図２】図１の凝縮器を示す模式図であり、冷媒は凝縮器を直列状に貫流し、冷却材も凝縮器を直列状に貫流する。
【図３】図１および図２の凝縮器を示す模式図であり、冷媒は凝縮器を直列状に貫流し、冷却材は凝縮器を直列状にも並列状にも貫流する。
【図４】図１〜３の凝縮器を示す模式図であり、冷媒は凝縮器を直列状に貫流し、冷却材も凝縮器を直列状に貫流して、冷却材は管によって凝縮器内を導かれる。
【図５】図１〜４の凝縮器を示す模式図であり、冷媒は凝縮器を直列状に貫流し、管を介して上方から凝縮器内へ導き入れられ、冷却材は凝縮器を並列状に貫流する。
【図６】凝縮器を示す模式図であり、過冷却領域が図１〜図５と比較して拡大されている。
【図７】凝縮器を示す模式図であり、除熱領域が図１〜図６と比較して拡大されている。
【図８】凝縮器を示す模式図であり、除熱領域と過冷却領域とに加えて内部熱交換器が備えられている。
【図９】収集器が凝縮器に結合されている結合領域を示す断面図である。
【図１０】図９の結合領域を示す詳細断面図である。
【図１１】結合領域を示す断面図であり、管が２つの斜めに切断された端部領域を有する。
【図１２】本発明に係る管の２つの異なる実施態様を示し、図の左部分に柔軟な領域を備えた管が示されており、図の右部分に複数部材構成の管が示されている。
【実施例】
【００９０】
以下の図１〜図８には積層プレート構造の凝縮器１、１ａ、７０、８０の様々な実施形態が示されている。これらは、自動車用の空調装置で使用するための凝縮器１、１ａ、７０、８０である。図示された凝縮器１、１ａ、７０、８０は全て多数のプレート要素で構成されており、これらのプレート要素は互いに上下に積層されてプレート積層体１１、１１ａ、７３、９３を形成する。
【００９１】
積層プレート構造の凝縮器１、１ａ、７０、８０としてのこの構成における重要な利点は、前記プレート要素の大部分が同一であり、外部接続板、および内部流動通路を転向または遮断する、積層体内に設置されたバッフル板あるいは閉塞板のみが前記プレート要素の基本的に同一の形状と異なっていることである。これにより低コストかつ容易な製造が可能となる。
【００９２】
図１〜図８には前記凝縮器１、１ａ、７０、８０がただ概念図として示されている。前記凝縮器１、１ａ、７０、８０の各部分領域、例えば除熱領域３、７２、８１または過冷却領域４、７１、８２、ならびに内部熱交換器８８の領域は、これらの図ではただ直方体状の要素としてのみ示されている。
【００９３】
これらの直方体状の各要素は実際には多数のプレート要素から成る。これらのプレート要素は互いに上下に積層され、張出し成形部を有することが可能な開口部の特殊な配置を通じて多数の個々の通路を形成し、これらの通路は個々のプレート要素を構成することで流動通路として組み合わされていて、これらの流動通路は冷媒または冷却材を案内する。
【００９４】
この場合、前記冷媒の流動通路と前記冷却材の流動通路とは互いに隣接して配置されている。簡単な実施例では、前記冷媒用の通路と前記冷却材用の通路とを均一に配分して交互の順に配置しておくことができる。また同様に、冷媒通路と冷却材通路との配分を均一でない配分に選定することも可能である。また、冷媒通路と冷却材通路との間の交替周期を１：１の比以外に実施しておくことも可能である。
【００９５】
前記冷却材あるいは前記冷媒の流動通路も図１〜図８においてただ模式的にのみ示されている。図１〜図８では、前記直方体状の各要素の中を冷媒通路あるいは冷却材通路がそれぞれただ１回のみ通っている。この図は、前記各凝縮器１、１ａ、７０、８０の流通原理のみを説明するものであり、何ら限定または制限を加えるものではない。
【００９６】
前記冷媒流動通路２５、２５ａ、５２、６０、８７はそれぞれ点線で示されている。前記冷却材流動通路２６、２６ａ、３２、４２、５２、８５はそれぞれ実線で示されている。
【００９７】
図１〜図８に示された前記冷媒および前記冷却材の流動方向はそれぞれ一例に過ぎず、図１〜図８に示された方向とは逆向きに実施しておくこともできる。
【００９８】
図１は、除熱領域３と過冷却領域４とから成る凝縮器１を示す。前記除熱領域３は冷媒の除熱、および蒸気相から液相への前記冷媒の凝縮に用いられる。除熱のために、前記冷媒は、同様に前記除熱領域３を貫流する冷却材と熱交換を行う。前記除熱領域３の上方に過冷却領域４が接続されている。この過冷却領域４では、完全に液状の前記冷媒が冷却材とのさらなる熱交換によって凝縮温度以下にまで冷却される。
【００９９】
前記凝縮器１の下方には収集器２が配置されており、この収集器を前記冷媒が貫流する。前記収集器２の役割は、前記冷媒を貯蔵し、ろ過し、乾燥することである。収集器２は調整容器であるので、前記収集器２を冷媒回路内へ設置することによって前記冷媒回路内の容積調整が実現でき、これにより、前記冷媒回路内の冷媒容積の変動を調整することができる。
【０１００】
前記収集器２はその流体入口１２に管５を有しており、この管は前記除熱領域３の中に延設されて、前記過冷却領域４において前記冷媒の前記流動通路２５に流体連通されている。前記収集器２の流体入口６もまた前記除熱領域３において前記冷媒流動通路２５に流体連通されている。
【０１０１】
前記冷媒は、前記収集器２を貫流した後、全て前記過冷却領域４内へ導かれる。従って、前記収集器２は前記除熱領域３から前記過冷却領域４への流体移行部となる。
【０１０２】
前記凝縮器１の前記プレート積層体１１の上方端部領域に開口部８、９、１０が配置されている。これらの開口部は前記内部流動通路の構成に応じて流体入口および流体出口となることができる。同様に前記プレート積層体１１の下方端部に開口部７が示されており、この開口部は前記内部流動通路の構成に応じて同様に流体入口または流体出口となることができる。
【０１０３】
前記凝縮器１の内部に冷媒用および冷却材用の流動通路２５、２６が示されている。前記冷媒は前記凝縮器１１の下方端部領域に配置された前記流体入口７を通って前記凝縮器１の前記除熱領域３内へ流入する。そこでは、前記冷媒は前記プレート要素により形成された通路を貫流し、これらの通路は前記冷媒の前記流動通路２５に属している。
【０１０４】
前記冷媒は、前記除熱領域３を貫流した後、前記流体入口６を介して前記収集器２内へ流入する。そこでは、前記冷媒は貯蔵、濾過および乾燥のために前記収集器２を貫流し、それに続いて前記流体入口１２を介して前記管５を通って前記凝縮器１の前記過冷却領域４内へ流入する。前記冷媒は、前記過冷却領域４を貫流した後、前記上方端部領域における前記流体出口８を通って前記凝縮器１から外へ流出する。
【０１０５】
前記冷却材は前記凝縮器１の上方端部領域における前記流体入口９を通じて前記過冷却領域４内へ流入する。前記各通路を直列状に貫流する前記冷媒とは異なり、前記冷却材は前記過冷却領域４および前記除熱領域３の前記各通路を並列状に貫流する。このために、前記冷却材は内部開口部を通じて上方から下方へ前記プレート積層体１１の中を流れ、前記凝縮器１の幅全体にわたって分配される。前記冷却材は、前記凝縮器１の全幅にわたって流れた後、前記プレート要素における複数の開口部を通じて下方から上方へ前記流体出口１０を通って前記凝縮器１から外へ流出する。前記冷却材が前記凝縮器１内で下方へ流れる際に通過する前記開口部、あるいは前記冷却材が前記凝縮器１内で上方へ流れる際に通過する前記開口部は、この場合、それぞれ互いに同列上に位置している。
【０１０６】
前記凝縮器１内には、前記構造によって、逆流として貫流される領域と順流として貫流される領域との両方が生じる。
【０１０７】
図２は既に図１で示された構造と類似した構造を示す。前記冷媒流動通路２５は図１に類似して図２の前記凝縮器１の中を通して配置されている。図１と異なり、前記冷却材は図２では並列状に前記凝縮器１の通路を貫流しておらず、前記冷媒と同じように前記凝縮器１を直列状に貫流する。
【０１０８】
このために、前記冷却材は前記凝縮器１の上方領域における前記流体入口３０を通じて前記過冷却領域４内へ流入する。そこでは、前記冷却材は前記凝縮器１の幅全体にわたって分配され、内部開口部を介して下向きに前記過冷却領域４のもう１つの通路内へ流入する。そこで、前記冷却材は再び前記全幅にわたって分配され、その後、また別の開口部を通じて下向きに前記除熱領域３内へ流入する。最後に、前記冷却材は、前記凝縮器１の幅全体にわたる新たな分配後、前記下方端部領域における前記流体出口３１を通じて前記凝縮器１から外へ流出する。
【０１０９】
前記冷却材の前記流動通路３２は、図２において、前記冷媒の前記流動通路２５と同じように直列状に前記凝縮器１内の前記各通路を通って延びている。図２に示されているように、前記凝縮器１全体にわたって前記冷媒流は前記冷却材流とは逆流状態にある。
【０１１０】
図３は図１および図２に類似した凝縮器１を示す。前記冷媒流の通路２５は図１および図２と同様に実施されている。ただし、図１および図２とは異なり、この場合、前記冷却材の前記流動通路４２は、並列状の貫流領域と直列状の貫流領域との両方が生じるようにして前記凝縮器１の内部に配置されている。
【０１１１】
このために、前記冷却材は前記流体入口４０を通じて前記凝縮器１の前記過冷却領域４内へ流入する。そこでは、前記冷却材は前記凝縮器１の全幅にわたって、そしてまた下向きに前記過冷却領域４内の内部開口部を通じて分配される。この場合、前記過冷却領域４は完全に並列状に貫流される。前記冷却材は次に開口部を通じて前記過冷却領域４から前記除熱領域３内へ流入する。前記冷却材はそこから前記流体出口４１を介して前記凝縮器１から外へ流出する。その際、前記除熱領域３は直列状にのみ貫流されている。
【０１１２】
このようにして、前記冷却材は前記凝縮器１を部分的に並列状かつ部分的に直列状に貫流している。こうして、前記冷却材が前記冷媒とは逆流する領域と、前記冷却材が前記冷媒に順流する領域とが生じる。
【０１１３】
図４も図１〜図３の実施態様に類似した凝縮器１を示す。前記冷媒の前記流動通路２５は図１〜図３と同一である。ただし、これらの先行図と異なり、ここでは前記冷却材が完全に直列状に前記凝縮器１内を案内されている。この場合、前記冷却材は前記流体入口５０を通じて前記凝縮器１内へ流入し、前記流体出口５１を介して前記凝縮器１から外へ流出する。その際、流体入口５０と流体出口５１とは前記凝縮器１の共通の端部領域に位置している。
【０１１４】
この場合、前記冷却材は前記過冷却領域４内へ流入し、そこで凝縮器１の幅全体にわたって分配される。前記冷却材は次に開口部を通じてその下方に位置する前記過冷却領域４の部分へ流入し、同様に再び前記凝縮器の幅全体にわたって分配される。それに続いて、前記冷却材は前記凝縮器１の内部における開口部を介して前記除熱領域３内へ移行する。前記冷却材は、前記凝縮器１の幅全体にわたって分配された後、前記管５３を通じて前記流体出口５１を介して前記凝縮器１から外へ流出する。
【０１１５】
この場合、前記管５３は前記第２の流動通路５２における通路の１つに流体連通されている。前記管５３を通じて、前記冷却材は前記除熱領域３から前記過冷却領域４全体を通って前記凝縮器１から外へ導き出され、その際、前記冷却材と前記冷媒との混合は生じ得ない。
【０１１６】
従って、前記冷却材は完全に直列状に前記凝縮器１の前記領域３および４を貫流する。前記流動通路５２内を流れる前記冷却材は、従って、前記流動通路２５内の前記冷媒に対して常時逆流している。
【０１１７】
図５は凝縮器１を示す。前記冷却材流動通路２６の延在方向および配置は図１に既に示された形態と同じである。前記冷媒流動通路６０の延在方向も広範な部分で図１の前記流動通路２５の延在方向と同じである。
【０１１８】
前記凝縮器１の下方端部領域に配置された流体入口７とは異なり、この場合、流体入口６１、さらにまた流体出口６２は前記凝縮器１の上方端部領域に配置されている。このような流動案内路を可能にするために、前記凝縮器１は管６３を有し、この管は前記除熱領域３の通路を前記流体入口６１に結合する。
【０１１９】
従って、前記冷媒は前記管６３を通じて前記除熱領域３内へ流入し、そこからは先行する諸図に示されているように、直列状に前記除熱領域３および前記過冷却領域４における前記第１の流動通路の個々の通路を貫流する。
【０１２０】
図６は先行の図１〜図５の場合と同様、凝縮器１ａを示すもう１つの図である。この場合、前記凝縮器１ａは追加的にもう１つの過冷却区間を有する。従って、前記過冷却領域４ａは、先行の図１〜図５の前記過冷却領域４よりも大きく、また通路の数も多い。
【０１２１】
前記冷媒が貫流する前記第１の流動通路２５ａの流動案内は完全に直列状である。前記第２の流動通路２６ａの流動案内は完全に並列状である。これにより、前記凝縮器１ａには逆流として貫流される領域と順流として貫流される領域とが生じる。
【０１２２】
追加的に前記冷媒を第３の過冷却区間で転向させることによって、前記流体出口８ａの配置は図１の前記流体出口８の配置と比べて変更されている。前記流体出口８ａは、図１と異なり、前記凝縮器１ａの反対側に配置されている。前記流体入口７と前記流体出口８ａとは同列上に位置している。
【０１２３】
従って、前記通路の数を変更することにより、前記流体入口７および前記流体出口８ａの配置および位置決めにも影響が生じ得る。
【０１２４】
前記第１の流動通路２５ａおよび前記第２の流動通路２６ａに割り当てられた通路の数は、主に前記プレート積層体１１ａ内で用いられているプレート要素の数に依存する。常時、より多くの数、またはより少ない数を設けることができる。本書に示された諸実施例は、この点に関して何ら制限を加えるものではない。
【０１２５】
図７は凝縮器７０の一実施例を示し、前記過冷却領域７１は２つの直方体状の要素によって示されている。それに対し、前記除熱領域７２は、図１〜図６の実施例と異なり、３つの直方体状の要素によって示されている。前記直方体状の要素の数を増大または削減することは、前記プレート積層体７３における前記プレート要素の数を変更することで実現できる。
【０１２６】
図７では、前記収集器７５の流体入口７４と流体出口７６とにおいて異なる長さの管７７が示されており、これらの管によって、それぞれ前記第１の流動通路における各通路への流体結合が実現される。
【０１２７】
前記除熱領域７２および前記過冷却領域７１において、直列状の貫流および並列状の貫流の両方が実現できる。このことは、実質上前記通路の互いの連結方式に依存する。
【０１２８】
図８は凝縮器８０を示し、この凝縮器８０はその下方端部領域における除熱領域８１とその領域の上方に位置する過冷却領域８２とを備えている。この場合、前記凝縮器８０は実質上前記プレート積層体９３によって形成されている。
【０１２９】
前記過冷却領域８２および前記除熱領域８１のいずれについても前記冷却材は並列状に貫流する。前記第２の流動通路８５の流体入口８３も流体出口８４も前記凝縮器８０の下方端部領域に配置されている。
【０１３０】
さらに前記下方端部領域には前記第１の流動通路８７の流体入口８６が配置されている。前記除熱領域８１と前記過冷却領域８２とにおける前記冷媒による貫流は、図１〜図４の場合と同様に直列状に行われる。
【０１３１】
前記過冷却領域８２の上方にもう１つの直方体状の要素が示されている。この直方体状の要素は内部熱交換器８８を形成する。
【０１３２】
前記内部熱交換器８８は第３の流動通路８９を有する。同時にまた、前記冷媒は前記流動通路８７から前記内部熱交換器８８内へ案内される。このようにして、前記第３の流動通路８９の流体と前記第１の流動通路８７の前記冷媒との間で、内部熱交換器８８における熱伝達を行うことができる。
【０１３３】
この場合、前記第３の流動通路８９は冷媒または冷却材のいずれかが貫流することができる。図示された諸凝縮器の残りの領域の場合と同様に、前記内部熱交換器８８内も順流および／または逆流として流体が貫流することが可能である。逆流として貫流することによって、前記両流体の流れの間における熱伝達を向上させることができる。
【０１３４】
前記凝縮器８０の上方端部領域に前記第３の流動通路８９の流体入口９０および流体出口９１の両方が配置されている。さらに前記第１の流動通路８７の流体出口９２も配置されている。
【０１３５】
図１〜図８に示された前記流体入口あるいは流体出口の配置はそれぞれ例示である。これと異なる配置、例えば前記凝縮器の側面に配置することも、また流体入口または流体出口を前記凝縮器の中央領域に配置することも考えられる。
【０１３６】
さらに、前記凝縮器１、１ａ、７０、８０は選択的に除熱領域３、７２、８１、過冷却領域４、７１、８２および内部熱交換器８８の組み合わせに基づいて構成できる。この場合、使用目的に応じて最適な構成を実現することができ、これらの構成は全て個々のプレート要素から成る簡単な構造に従っており、従ってまた、それらの構造の点でも非常に柔軟性を有する。
【０１３７】
また、図１〜図８に示された管５、５３、６３、７７は低コストで製造可能であり、最も簡単な場合、前記プレート積層体１１、１１ａ、７３、９２内へ延設されており、その際、前記プレート要素の内部開口部を通して延設されている。有利には、この延設は前記製造工程の早い段階に実施され、これにより、前記プレート要素を前記各管５、５３、６３、７７に一作業行程でろう接することができる。この場合、前記管５、５３、６３、７７は特に張出し成形部を有する前記開口部にろう接される。
【０１３８】
図９は本発明に係る凝縮器１００を示す断面図である。図９には特に前記接続領域が示されており、この接続領域において、図示されていない収集器がフランジ１０２を介して前記凝縮器１００のプレート積層体に接続されている。前記フランジ１０２は供給部１０４と排出部１０３とを有する。これらを介して流体は前記凝縮器１００から収集器内へ排出され、あるいは前記収集器から前記凝縮器１００内へ還流される。
【０１３９】
この場合、前記排出部１０３は管１０１内へ連通し、この管自体は流動通路１０７内へ連通する。その際、前記流動通路１０７は、例えば２つの積層されたプレート要素１０５と１０６との間に生じる通路のうちの１つである。前記プレート要素１０５への前記管１０１の結合の詳細図が次の図１０に示されている。
【０１４０】
前記供給部１０４から流体が前記管１０１の周囲を流通し、さらに上方へ前記プレート要素１０５の下の領域内に流入できる。前記通路の詳細な構成も同様に図１０に示されている。
【０１４１】
図１０は、既に図９で示された前記管１０１の配置を示す詳細図である。図１０から、特に前記管１０１が前記フランジ１０２の流出部１０３内へどのように挿入されているのかが見て取れる。
【０１４２】
この場合、前記排出部１０３は前記フランジ１０２内における水平に延びる孔によって形成されている。前記管１０１は、前記排出部１０３の前記孔に上方から垂直に連通する孔を介して差し込まれている。前記供給部１０４も同様に前記フランジ１０２内の孔に連通している。
【０１４３】
前記供給部１０４が連通している直径が大きい方の前記孔は、前記排出部１０３内へ連通する前記孔と同心状に配設されている。従って、前記供給部１０４に沿って流れる前記流体が前記管１０１の周囲を流通し、一方、前記排出部１０３へ流れる前記流体が前記管の中を貫流する。前記管１０１の外部の前記流体流れと前記管１０１の内部の前記流体流れとが流体連通することはない。
【０１４４】
前記管１０１はその上方端部領域に少なくとも部分的に周回するフランジ１０８を有する。このフランジ１０８は、図１０において、前記管１０１の圧縮成形とそこから生じる材料の二重化とによって形成されている。前記フランジ１０８は前記プレート要素１０５の下側に当接している。
【０１４５】
前記プレート要素１０５はさらに張出し成形部１１２を有し、この張出し成形部は前記開口部の周囲に形成されていて、この開口部の中に前記管１０１が差し込まれている。前記プレート要素１０５の上方に流動通路１０７が形成されており、前記プレート要素１０５の下方に流動通路１０９が形成されている。
【０１４６】
また、異なる構成では、複数の流動通路を前記プレート要素１０５の上方および下方に設けておくこともできる。図１０がその例である。
【０１４７】
特に前記張出し成形部１１２の領域において、前記管１０１はとりわけ前記プレート要素１０５に結合されている。この結合は例えば接着工程またはろう接工程によって実現できる。
【０１４８】
前記フランジ１０２は下部プレート要素１１０に結合要素１１１によって締結されている。前記プレート要素１１０は開口部を有し、この開口部は下向きの張出し成形部を有する。前記結合要素１１１は図１０では前記フランジ１０２の材料突出部を介して形成されていて、これらの材料突出部は前記プレート要素１１０の前記張出し成形部に後方から係合し、このようにして、前記フランジ１０２が前記プレート要素１１０の前記開口部から滑り出ることを防止する。前記フランジ１０２と前記プレート要素１１０との間でも同様に、例えば耐久性を有する結合のために接着結合またはろう接結合を施すことができる。
【０１４９】
図１１も凝縮器へのフランジ１２０の接続を示し、この凝縮器は複数のプレート要素１２８、１２９および１３２で形成されている。この場合、前記フランジ１２０の構造は、実質上、既に示された前記フランジ１０２と等しい。前記フランジ１２０も前記下部プレート要素１３２の開口部の張出し成形部において前記凝縮器に結合されている。
【０１５０】
前記管１２５は前記上方端部領域１２６にも前記下方端部領域１２７にも斜めに切断された部分を有する。この斜めに切断された部分は、前記管１２５の中心軸線に対して事前設定可能な角度に位置する一平面において切断することによって実現されている。斜めに切断された前記端部領域１２６、１２７によって、前記管は両端に∨字形状を有する。
【０１５１】
前記上方端部領域において、前記管１２５はその尖端が前記上方に位置するプレート要素１２８で支持される。その際、前記プレート要素１２８は、図示された前記流動通路１２３のためのバッフルプレートを形成する。前記下部プレート要素１２９は前記流動通路１２３のための分離プレートを形成する。
【０１５２】
このようにして、前記管１２５は前記排出部１２１と前記流動通路１２３との間の流体連通を提供する。前記∨字形状によって前記管１２５は端部領域１２６が１つの面に当接しており、この配置によって、前記管１２５は、前記管１２５から前記流動通路内へ、あるいは流動通路から前記管１２５内へ流体が移動するための適切な移行面も形成している。
【０１５３】
前記管１２５も、前記プレート要素１２９の開口部１３０の周囲に形成された張出し成形部１３１において前記プレート要素１２９に結合されている。
【０１５４】
前記下方端部領域においても前記管１２５は斜めに切断された端部領域１２７を有する。この斜めに切断された端部領域を介して前記管を前記フランジ１２０内に支持することができ、前記管は同時にまた前記排出部１２１から前記管１２５内への流体の移行のための適切な流動断面を形成する。
【０１５５】
図１２は管１４０あるいは１５０の２つの実施例を示す。図１２の左部分には前記管１４０が示されている。この管は下部領域に周回状のフランジ１４３を有し、このフランジによって前記管をプレート要素またはフランジに対して支持することができる。
【０１５６】
前記管１４０は中央に柔軟な領域１４１を有する。この柔軟な領域１４１は前記管１４０をアコーディオン状に形成することによって得られる。その際、前記アコーディオン状の領域は複数の材料折曲部１４２を有する。このようにして、前記管１４０は、特に軸方向の圧縮も引き伸ばしも特に好ましくは吸収することができる。圧縮の場合、前記材料折曲部１４２は互いの方へ向かって移動され、引き伸ばしの場合、互いに遠ざかるように引っ張られる。
【０１５７】
前記柔軟な領域１４１に関して選択された材料および選定された寸法に応じて、前記管１４０を介して実現可能な長さ調整の程度は様々に異なり得る。
【０１５８】
特に凝縮器のろう接工程中、前記凝縮器の内部ではいわゆる凝固収縮が生じ、これにより前記凝縮器の構造長さが短くなる。柔軟な領域１４１を管１４０に設けることによって、このような長さの変化を、機械的または熱的な応力が前記凝縮器内に発生しないように吸収することができる。
【０１５９】
図１２の右部分は前記管１５０の代替的な構成を示す。前記管１５０は第１の管セグメント１５１と第２の管セグメント１５２とによって形成されている。この場合、前記管セグメント１５１、１５２は、それらが互いに対して相対的に移動できるように互いに嵌め合わされている。同時にまた、前記管セグメント１５１、１５２は、前記管１５０の周囲を流れる流体と前記管１５０の中を流れる流体との間で非意図的な混合が生じないように互いに対して流体密である。
【０１６０】
前記第２の管セグメント１５２は、軸方向に上方へ向かって漏斗状に拡張する断面を有する。前記第１の管セグメント１５１は、軸方向に下方へ向かって見た場合、漏斗状に先細になる断面を有する。同時にまた、前記第１の管セグメント１５１の内径は、前記第２の管セグメント１５２の外径よりも大きくなるように選定されている。このようにして、前記両管セグメント１５１、１５２は互いに対して相対的に移動することができる。前記管セグメント１５１あるいは前記管セグメント１５２の前記漏斗状の領域をこのように構成することによって、同時にまたストッパが実現され、このストッパは前記管セグメント１５１、１５２の互いに対する可能な最大相対移動を限定する働きをする。
【０１６１】
図１２における前記管１４０あるいは１５０の実施態様は例示である。前記管１４０あるいは１５０に関して、有利には金属材料、さらにまた柔軟性を有する材料、例えばプラスチックやエラストマーを用いることができる。図１２の実施形態は前記管の構成に関して何ら限定を加えるものではない。
【０１６２】
図１〜図８に示された凝縮器の図についても同様に例示のためのものであり、何ら制限を加えるものではない。それらは互いに組み合わせることができ、また本発明の概念を明らかにするためのものである。
【０１６３】
図９〜図１２に示された、凝縮器への管あるいはフランジの結合の図も同様に例示である。特に、図９〜図１２における図示された多様な管は、図１〜図８の様々な凝縮器と任意に組み合わせることができる。その際、図９〜図１２に示された管は、前記収集器の結合に関しても、また前記凝縮器の残りの領域における通路と流体入口および流体出口との結合に関しても用いることが可能である。
【符号の説明】
【０１６４】
１  凝縮器
１ａ  凝縮器
２  収集器
３  除熱領域
４  過冷却領域
４ａ  過冷却領域
５  管
６  流体入口
７  開口部、流体入口
８  開口部、流体出口
８ａ  流体出口
９  開口部、流体入口
１０  開口部、流体出口
１１  プレート積層体
１１ａ  プレート積層体
１２  流体入口
２５  冷媒流動通路
２６  冷却材流動通路
２５ａ  冷媒流動通路
２６ａ  冷却材流動通路
３０  流体入口
３１  流体出口
３２  冷却材流動通路
４０  流体入口
４１  流体出口
４２  冷却材流動通路
５０  流体入口
５１  流体出口
５２  冷媒流動通路
５３  管
６０  冷媒流動通路
６１  流体入口
６２  流体出口
６３  管
７０  凝縮器
７１  過冷却領域
７２  除熱領域
７３  プレート積層体
７４  流体入口
７５  収集器
７６  流体出口
７７  管
８０  凝縮器
８１  除熱領域
８２  過冷却領域
８３  流体入口
８４  流体出口
８５  冷却材流動通路
８６  流体入口
８７  冷媒流動通路
８８  内部熱交換器
８９  第３の流動通路
９０  流体入口
９１  流体出口
９２  流体出口
９３  プレート積層体
１００  凝縮器
１０１  管
１０２  フランジ
１０３  排出部
１０４  供給部
１０５  プレート要素
１０６  プレート要素
１０７  流動通路
１０８  フランジ
１０９  流動通路
１１０  プレート要素
１１１  結合要素
１１２  張出し成形部
１２０  フランジ
１２１  排出部
１２３  流動通路
１２５  管
１２６  上方端部領域
１２７  下方端部領域
１２８  プレート要素
１２９  プレート要素
１３０  開口部
１３１  張出し成形部
１３２  プレート要素
１４０  管
１４１  柔軟な領域
１４２  材料折曲部
１４３  フランジ
１５０  管
１５１  管セグメント
１５２  管セグメント
１５３  拡張部
【図１】
0006461104.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006461104.tif 000004
【図４】
0006461104.tif 000005
【図５】
0006461104.tif 000006
【図６】
0006461104.tif 000007
【図７】
0006461104.tif 000008
【図８】
0006461104.tif 000009
【図９】
0006461104.tif 000010
【図１０】
0006461104.tif 000011
【図１１】
0006461104.tif 000012
【図１２】
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