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Die
Erfindung betrifft einen Trockner für ein Kühlmedium in einem Kühlmedienkreislauf,
insbesondere für
eine Klimaanlage eines Fahrzeugs.
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Derartige
Trockner dienen dazu, Verunreinigungen auszufiltern und Wasser aus
dem Kühlmedium
aufzunehmen. Ein verbreiteter Anwendungszweck dieser Trockner, ist
die Reinigung des Kühlmediums
in Klimaanlagen eines Fahrzeugs, wobei die Feuchtigkeit im System
mittels eines Trockenmittels aufgenommen wird.
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Trockner
der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der
DE 699 00 883 T2 und der
EP-A-0 696 714 bekannt.
Die dort vorgeschlagenen Trockner enthalten ein Gehäuse, das
an einem Ende mit einem Baden versehen ist und am anderen Ende eine
durch ein Kopfstück
abgeschlossene Öffnung aufweist,
wobei das Kopfstück.
Ein- und Auslassöffnungen
für das
Kühlmedium
enthält.
Im Innern des Hohlkörpers
ist ein hohlzylindrischer Filter angeordnet, der von einem am Verschlussteil
angeordneten Rohr durchdrungen wird, das in das Gehäuse hineinragt
und durch welches das im Kühlkreislauf
befindliche Kühlmedium
(auch Kältemittel
genannt) fließt. Der
Filter besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen aus unterschiedlichen
Materialien.
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Bei
der Montage eines solchen Trockners werden in aufwendiger Montagearbeit
die einzelnen Bestandteile des Filters, nämlich Filterhalter, Filterpad,
Trocknermittel, Filterpad und Filterhalter, in das Gehäuse schichtweise
eingebaut und an schließend, je
nach Bauart, das Gehäuse
mit einem Deckel oder/und dem Verschlussteil verschweißt. Ein
derartiger Trockner wird in eine Klimaanlage eingebaut und nimmt
dort seine Funktion auf.
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Dabei
weisen die als Medienanschlussdeckel ausgebildeten Verschlussteile
durch die Aufnahme und Halterung der Medienanschlüsse für das Kühlmedium
eine komplexe und Material aufendige Form auf. Dies führt zu Problemen
in der Fertigung, insbesondere bedingt ein derartig komplexer Aufbau eine
separate Fertigung des Verschlussteils. Darüber hinaus weist ein derartig
ausgebildeter Trockner ein hohes Gewicht auf.
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Weitere
Trockner sind beispielsweise aus der
EP 1 522 804 A1 und
EP 1 147 930 B1 bekannt. Aus
der
EP 1 147 930 B1 ist
dabei ein Sammler bekannt, der ein aufgeweitetes Ende aufweist,
der ein sich verjüngenden
Abschnitt bildet, der zu höherer Dichtigkeit
führt,
indem ein Dichtungsring sich nicht beim Eindrehen eines Deckel verklemmt
oder verdreht. Ein ähnlich
verjüngender
Abschnitt ist aus der
EP
1 522 804 A1 für
einen Sammler bekannt, wobei der sich verjüngende Abschnitt zur Aufnahme
eines Kopfanschlusses oder auch einer Aufnahmeeinrichtung für ein Trocknungsmittel
vorgesehen ist.
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Aus
der
DE 102 40 305
A1 und der
EP
1 580 499 A2 sind darüber
hinaus Kondensatoren bekannt, an dessen Sammelrohr ein Behälter angeordnet
ist, in welchen eine separate Trockner/Filterpatrone einsetzbar
sind. Der Behälter
ist als ein geschlossener oder als ein einseitig offener und eine
gleichbleibende Wandungsdicke aufweisender Behälter ausgeführt. Bei einem einseitig offenen
Ende ist dieses mit einem Deckel verschließbar. In dem Behälter ist
die separate Trockner/Filterpatrone als Baueinheit einsetzbar.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trockner zu schaffen, der
die Anforderungen der Praxis besser erfüllt als die bekannten Trockner, insbesondere
insofern, dass dieser eine einfache Herstellung und Wartung ermöglicht,
aus weniger Einzelteilen besteht als der aus dem Stand der Technik
bekannten Trockner und preisgünstiger
ist als dieser.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
einen Trockner für
ein Kühlmedium
in einem Kühlmedienkreislauf
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Trockner
umfasst ein Gehäuse
als Aluminiumfließpressteil
und ein darin angeordneten Filter, als Kartusche oder Trockenmittelbeutel,
wobei das Gehäuse
als ein einseitig offenes Gehäuse
mit einem zumindest teilweise oder ganz geschlossenen Boden und
einem gegenüberliegenden
konisch aufgeweiteten, offenen Ende ausgeführt ist. Auf Grund der Ausführung und
Materialauswahl des Trockners kann dieser direkt an einen Kondensator
gelötet
werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird aufgrund
des konisch fließgepressten
Gehäuses
erheblich Material eingespart. Dabei wird durch das konisch aufgeweitete,
offene Ende in besonders einfacher und Material sparender Art und
Weise ein Verschlussbereich für
den Trockner gebildet. Bei den bisherigen Lösungen besteht das Gehäuse aus
einem Rohr. Das Rohr wird auf der einen Seite durch einen lotplattierten
Deckel verschlossen, der beim Löten
des Kondensators automatisch mit verschlossen wird. Auf der anderen
Seite wird das Rohr in der Regel durch einen lösbaren Verschlussstopfen verschlossen.
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Darüber hinaus
wird die Montage des Trockners wesentlich vereinfacht, da nur noch
ein vorkonfektionierte Filtereinsatz in Art einer Filterpatrone,
Filterkartusche oder eines Trockenmittelbeutels in das Gehäuse eingesetzt
werden muss und das Gehäuse durch
den Filtereinsatz selbst oder mittels eines separaten Deckels oder
bereits am Gehäuse
integrierten Deckels verschlossen wird. Die Herstellung sowohl des
Trockners wie auch des Filtereinsatzes ist automatisierbar, so dass
Fehler bei deren Montage ausgeschlossen werden können.
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In
einer möglichen
Ausführungsform
ist der Verschlussbereich durch eine sich verdickende Gehäusewandung
gebildet. Dabei verdickt sich die Gehäusewandung in Richtung des
offenen Endes. Beispielsweise beträgt die Dicke der Gehäusewandung im
Bereich des offenen Endes mindestens 2 mm. Vorzugsweise nimmt die
Dicke von 2 mm auf 3 mm zu. Im übrigen
Gehäusebereich,
d.h. im Bereich der Gehäusewandung
außerhalb
des Verschlussbereiches, beträgt
die Dicke mindestens 1 mm. Zweckmäßigerweise weist die Gehäusewandung
eine Dicke von 1,2 mm bis 1,7 mm auf. Dies ermöglicht eine hinreichend feste
und stabile Gehäusewandung.
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Vorzugsweise
dient das konisch aufgeweitete Ende als Aufnahmeelement für ein Verschlusselement
des Trockners. Beispielsweise dient das Aufnahmeelement zur Aufnahme
eines das offene Ende verschließenden
Deckels, z. B. eines Schraubdeckels, eines Stopfens gegebenenfalls
mit einer Dichtung und einer Sicherung. über das verschließbare offene
Ende des Trockners kann der Filter im Servicefall gewechselt werden.
Hierzu ist das konisch aufgeweitete Ende in einer möglichen
Ausführungsform
mit einem Verschlusselement, z. B. einem Gewinde oder einem Stopfen
mit Sprengring, versehen. Alternativ oder zusätzlich kann das konisch aufgeweitete
Ende mit mindestens einer umlaufenden Nut, insbesondere einer Innen-
oder Außennut
versehen sein. Das verdickte Ende dient zur Aufnahme von Gewinden,
einem Dichtsitz oder von einer oder mehreren Nuten für Dicht-
und/oder Sicherungselemente.
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Das
Gehäuse
wird im Fließpressverfahren kostengünstig hergestellt.
Hierzu ist das Gehäuse
in Aluminium ausgeführt,
die Kartusche kann aus Aluminium, Metall oder auch aus Kunststoff
gefertigt werden.
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Für eine einfache
Montage und einen einfachen Austausch des Filters ist das Gehäuse stab- oder
rohrförmig,
beispielsweise zylinderförmig
oder becherförmig
ausgebildet. Dies ermöglicht
ein einfaches Ein- und Ausführen
und somit einen einfachen Austausch des im stabförmigen Gehäuse angeordneten Filters. Zudem
lässt sich
ein stabförmiges
Gehäuse
mit einem konisch aufgeweiteten und mit einem Gewinde, Nuten und/oder
Ausbauchungen versehenen Ende besonders einfach und kostengünstig im
Fließpressverfahren
herstellen.
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Zum
Anschließen
von Medienleitungen weist der Trockner zwei Öffnungen zum Zu- und Abführen des
Kühlmediums
auf. Die Lage der beiden Anschlussbohrungen kann variieren und ist
sowohl am offenen Ende des Trockners als auch am Boden möglich. Beispielsweise
ist das Gehäuse
im Bereich der dickeren Gehäusewandung
mit zwei seitlich angeordneten Öffnungen,
insbesondere einer Einlassöffnung
und einer Auslassöffnung
für das
Kühlmedium
versehen. Alternativ können
in der dickeren Gehäusewandung
eine Öffnung
und eine weitere Öffnung
kopf- oder bodenseitig im Deckel, im Verschlusselement oder Boden
vorgesehen sein. Eine Öffnung bildet
dabei den Eingang, die zweite Öffnung
den Ausgang.
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Zweckmäßigerweise
sind die Medienleitungen zur Montage an einen Kondensator vorgesehen. Dabei
ist eine der Medienleitung als Einlass und eine weitere Medienleitung
als Auslass für
das die Trockner durchströmende
Kühlmedium
vorgesehen. Hierzu ist das Gehäuse,
insbesondere die Gehäusewandung
mit mindestens einer Einlassöffnung
und mindestens einer Auslassöffnung
für das
Kühlmedium versehen.
Ein- und Ausgang sind auf Grund der Funktionsweise des Kondensators,
je nach Einbaulage des Trockners am unteren oder oberen Ende des Trockners
angebracht. Der Trockner ist bevorzugt mit dem Kondensator verlötet.
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Das
Trockenmittel und die Filterelemente sind so zwischen der Einlass-
und der Auslassöffnung
anzuordnen, dass das Kältemittel
bei seiner Zirkulation durch den Trockner gefiltert wird und das Trockenmittel
Wasser aufnehmen kann.
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In
einer Ausführungsform
sind die Einlassöffnung
und die Auslassöffnung
durch einen umlaufenden Absatz in der Gehäusewandung voneinander getrennt.
Dabei kann der umlaufende Absatz zur Aufnahme des Filters dienen.
Vorzugsweise ist der Filter als ein Filtereinsatz, z. B. als eine
Filterpatrone oder Filterkartusche, ausgebildet und im Ganzen einbaubar.
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Im
Innern des Filtereinsatzes ist der eigentliche Filter angeordnet,
der aus einem granulierten Trockenmittel und Feinfiltern besteht,
die durch je ein Lochblech im Innern des Filtereinsatzes fixiert
sind. Dabei sind alle Filterkomponenten wie beispielsweise Trockenmittel,
Filter und Siebe entsprechend ihrer Anordnung als vorgefertigte
Filterbaugruppe in der Patrone oder Kartusche entsprechend angeordnet. Die
vorgefertigte Filterbaugruppe kann beispielsweise als ein Metall-,
insbesondere als ein Aluminiumeinsatz oder als ein Kunststoffeinsatz
ausgebildet sein.
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Auch
kann der Filter in herkömmlicher
Art und Weise durch einen geschichteten Aufbau und Anordnung von
einzelnen Filterelementen in dem Gehäuse des Trockners ausgeführt sein.
In dieser Ausführungsform
werden alle Filterelemente, wie z. B. Siebe, Filter, Trockenmittel,
in das Gehäuse
als innere Befüllung
eingeführt;
anschließend
wird das Gehäuse
verschlossen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines Gehäuses
für einen
Trockner,
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2 schematisch
einen Trockner mit einem in einem Gehäuse angeordneten Filtereinsatz,
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3 bis 6B verschiedene
Ausführungsformen
für Einlass-
und Auslassöffnungen
für Medienanschlüsse am Gehäuse des
Trockners, und
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7 und 8 Ausführungsformen
für Trockner,
die beide von oben befüllt
sind, lediglich die Ausführung
der Kartusche ist verschieden.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
ein Gehäuse 1 für einen
Trockner V für
einen Kühlmedienkreislauf.
Bei dem Trockner V handelt es sich beispielsweise um einen so genannten
Trockner für
ein Kühlmedium
in einem Kühlmedienkreislauf
einer Klimaanlage in einem Fahrzeug.
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Für eine kostengünstige und
einfache Fertigung des Trockners V ist das Gehäuse 1 als ein einseitig
offenes Gehäuse
mit ei nem geschlossenen Boden 1.1 und einem gegenüberliegenden
offenen Ende 1.2 ausgeführt.
Im Bereich des offenen Endes 1.2 weist das Gehäuse 1 eine
konisch aufgeweitete Form durch eine sich verdickende Gehäusewandung 1.3 auf.
Die sich verdickende Gehäusewandung 1.3 bildet
dabei ein Aufnahmeelement 1.4 für ein Verschlusselement 2 am
offenen Ende. 1.2.
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Die
Dicke d1 der Gehäusewandung 1.3 nimmt
in Richtung des offenen Endes 1.2 im Bereich des Aufnahmeelements 1.4 zu.
Beispielsweise weist die Gehäusewandung 1.3 in
diesem Bereich eine Dicke d1 von größer 2 mm, insbesondere von
2 mm bis 3 mm auf. Außerhalb
des Bereichs des Aufnahmeelements 1.4 weist die Gehäusewandung 1.3 eine
Dicke d2 von größer 1 mm,
insbesondere von 1,2 mm bis 1,7 mm auf.
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Als
Verschlusselement 2 dient beispielsweise ein Stopfen oder
ein Schraubdeckel. Bei einem Schraubdeckel ist im Bereich des Aufnahmeelements 1.4 beispielsweise
ein Verschlusselement 1.4.1, insbesondere ein Gewinde vorgesehen.
Alternativ zum Deckel kann ein Stopfen mit Sprengring verwendet
werden. Alternativ oder zusätzlich
kann eine Nut oder eine Auswölbung
vorgesehen sein.
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Zum
Zuführen
und Abführen
des Kühlmediums
umfasst das Gehäuse 1 mindestens
eine Öffnung 4.1, 4.2 und/oder 4.3.
Die im Bereich oberhalb des Bodens 1.1 vorgesehenen Öffnungen 4.1 und 4.2 dienen
beispielsweise als Einlassöffnung
bzw. Auslassöffnung
für das
Kühlmedium.
Die Öffnung 4.3 dient
beispielsweise als Druckausgleich.
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Das
Gehäuse 1 ist
aus einem Fließpressteil hergestellt.
Vorzugsweise ist das Gehäuse 1 aus
Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl. Das Gehäuse 1 kann
auch aus einem temperaturfesten Kunststoff gefertigt sein. Dabei
können
die das Aufnahmeelement 1.4 bildenden Nuten, Gewinde und/oder Ausbuchtungen
bei der Herstellung des Gehäuses 1 selbst
eingebracht werden. Somit ist ein kostengünstiges und Material sparendes
Gehäuse
ermöglicht.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
für einen Trockner
V mit einem im Gehäuse 1 angeordneten Filter
F. Der Trockner V ist von unten mit dem Filter F befüllt. Bei
dem Filter F handelt es sich um ein Filtersieb oder einen Filterbeutel
mit radialer oder axialer Abschichtung. Der Filter F ist beispielsweise
aus einem Beutel 8.1, insbesondere einem Trockenmittel- oder Antikondensationsbeutel
mit einem Trockenmittel, und einem Filtersieb 8.2 gebildet.
In dieser Ausführungsform
ist der Filter F (auch Filtertrockner genannt) aus einzelnen Komponenten
ausgeführt,
die in das Gehäuse 1 entsprechend
ihrer Folge angeordnet sind.
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Zur
Trennung der Einlassöffnung 4.1 von
der Auslassöffnung 4.2 und
somit zur Trennung des einströmenden
vom ausströmenden
Kühlmedium
ist das Filtersieb 8.2 an geeigneter Stelle im Gehäuse 1 angeordnet
und entsprechend ausgeführt.
Hierbei sind die Einlassöffnung 4.1 und
die Auslassöffnung 4.2 für das ein-
bzw. ausströmende
Kühlmedium
unterhalb des offenen Endes 1.2 in der Gehäusewandung 1.3 angeordnet.
Mittels des Filtersiebs 8.2 wird eine Filterung des durchströmenden Kühlmediums bewirkt,
das Trockenmittel 8.1 dient der Trocknung des Kühlmediums
und nimmt Wasser auf.
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Zur
Arretierung und Befestigung des Trockners V kann ein Halteelement 6 am
Boden 1.1 des Gehäuses 1 angeordnet
sein. Das Haltelement 6 ist beispielsweise als ein Zapfen
oder eine andere ähnliche
Form ausgebildet sein. Das Halteelement 6 ist vorzugsweise
am Gehäuse 1 angepresst.
Der angepresste Bolzen oder Zapfen dient bei der Montage eines Halteblechs 6.1 als
Niet.
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Über den
am offenen Ende 1.1 vorgesehenen Verschluss 2,
z. B. einen Deckel oder einen Stopfen können die Filterelemente des
Filters F im Servicefall ausgetauscht werden. Zusätzlich zum Verschlusselement 1.4.1 weist
das Aufnahmeelement 1.4 einen umlaufenden Dichtring 1.4.2 auf.
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3 und 4 zeigen
verschiedene Ausführungsformen
für Medienanschlüsse oder
Anschlussleitungen 10.1 und 10.2, die in die Einlassöffnung 4.1 bzw.
Auslassöffnung 4.2 münden und
den Trockner V mit einem Kondensator K und dessen zugehörigen Öffnungen 12.1 bzw. 12.2 verbinden.
Beispielsweise ist der Trockner V mit dem Kondensator K verlötet.
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3 zeigt
dabei als Anschlussleitungen 10.1 und 10.2 Rohrleitungen,
z. B. Aluminiumrohre, welche in ein Abstandselement 13,
z. B. in einen Aluminiumkörper,
eingepresst sind. In 4 sind mehrere auf die Rohrleitungen
aufgesetzte Abstandselemente 13 als Abstandshalter vorgesehen.
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5A und 5B bzw. 6A und 6B zeigen
eine weitere Möglichkeit
für eine
Befestigung des Trockners V am Kondensator K. Dabei sind die Anschlussleitungen 10.1 bzw. 10.2 über als Stanzbiegeteile
bzw. Punktschweißverbindungen ausgebildete
Abstandselemente 13 voneinander beabstandet.
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7 und 8 zeigen
verschiedene Ausführungsformen
für einen
Trockner V mit auswechselbaren Filtern F.
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7 zeigt
eine von oben mit einer Filterkartusche befüllbaren Trockner V. Der Filter
F ist als ein Filtereinsatz ausgeführt. Der Filter F ist zur Trennung der
Einlassöffnung 4.1 von
der Auslassöffnung 4.2 sowie
zur Fixierung in entsprechender Höhe im Gehäuse 1 auf einem in
der Gehäusewandung 1.3 vorgesehenen
umlaufenden Absatz 1.5 angeordnet.
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Der
Filtereinsatz ist als ein vorgefertigtes Modul im Ganzen in das
Gehäuse 1 des
Trockners V einbaubar. Die dargestellte Ausführungsform zeigt einen in Form
einer Patrone oder Kartusche ausgebildeten Filtereinsatz. Der Filtereinsatz
erstreckt sich weitgehend in Längsrichtung über die
Länge 1 des Gehäu ses 1.
Das Gehäuse 1 ist
becherförmig
gestaltet, d.h. es weist eine hohlzylindrische Form auf, die einseitig
durch einen einstückig
angeformten Boden 1.1 verschlossen ist.
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Im
Innern des Filtereinsatzes sind die Elemente des Filters F, beispielsweise
mit Feinfilter versehene Öffnungen
sowie ein zwischen den Feinfiltern angeordnetes Volumen eines granulierten
Trockenmittels, vorgesehen. Je nach Ausführung des Filters F sind die
Elemente entsprechend voneinander getrennt und ermöglichen
eine Aufwärts-
und Abwärtsdurchströmung des
Kühlmediums.
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Zur
Montage des Trockners V wird der Filter F, d.h. der Filtereinsatz,
in das Gehäuse 1 eingeführt und
anschließend
mediendicht mit diesem verbunden. Hierzu wird das offene Ende 1.2 mit
dem Verschlusselement 2, z. B. einem Deckel, einem Stopfen,
verschlossen. Dies kann beispielsweise durch Schrauben, Klemmen,
Rasten oder ähnliche
Verfahren erfolgen.
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8 zeigt
ebenfalls ein als Filtereinsatz ausgebildeten Filter F, der auf
einen eingepressten Fixierelement 1.6 in Art einer Ringscheibe
des Gehäuses 1 fixiert
ist. Zur Durchströmung
der Ringscheibe ist diese gitter- oder lochartig ausgeführt, so dass
das ausströmende
Kühlmedium
der Auslassöffnung 4.2 zugeführt werden
kann. Der Filter F ist derart ausgeführt, dass das einströmende Kühlmedium seitlich
zwischen der Gehäusewandung 1.3 und
der Filterwand in einen Hohlraum oberhalb des Filters F geführt und
beim Ausströmen
durch den Filter F mit Trockenmittel hindurch geführt wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel. Alle neuen,
in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarten Einzel- und
Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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- 1
- Gehäuse
- 1.1
- Boden
- 1.2
- offenes
Ende
- 1.3
- Gehäusewandung
- 1.4
- Aufnahmeelement
- 1.4.1.
- Verschlusselement,
z. B. Gewinde
- 1.4.2
- Dichtungsring
- 1.5
- Absatz
- 1.6
- Fixierelement
- 2
- Verschluss
- 4.1
- Einlassöffnung
- 4.2
- Auslassöffnung
- 4.3
- Druckausgleich
- 6
- Halteelement
- 6.1
- Halteblech
- 8.1
- Filterbeutel
- 8.2
- Filtersieb
- 10.1
- Anschlussleitung
- 10.2
- Anschlussleitung
- F
- Filter
- K
- Kondensator
- V
- Trockner