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Die
Erfindung betrifft einen Trockner für ein Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf, insbesondere für
eine Klimaanlage eines Fahrzeugs und eine zugehörige Kältemittelkondensatoranordnung.
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Derartige
Trockner dienen dazu, Verunreinigungen auszufiltern und Wasser aufzunehmen.
Ein verbreiteter Anwendungszweck dieser Vorrichtungen ist die Reinigung
des Kältemittels 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 Boden versehen ist und am anderen Ende eine
durch ein Kopfstück abgeschlossene Öffnung aufweist,
wobei das Kopfstück Ein- und Auslassöffnungen
für das Kältemittel 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 Kältemittel fließt,
das auch als Kühlmittel oder Kühlmedium bezeichnet
wird.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 023 103 A1 ist darüber
hinaus ein Trockner bekannt, der ein Gehäuse mit einem
darin angeordneten Filter zur Filterung eines Kältemittels
umfasst, wobei das Gehäuse aus mindestens zwei teilweise überlappenden Gehäuseteilen
gebildet ist.
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Aus
den Offenlegungsschriften
DE
199 12 381 A1 und
DE
198 30 329 A1 sind Kältemittelkondensatoren bekannt,
die einen zwischen zwei seitlichen Sammelrohren angeordneten Rohr-Rippen-Block
und einen Sammler umfassen, der neben einem der Sammelrohre angeordnet
ist und einen Trockner-Filter-Einsatz aufnehmen kann. Die Sammelrohre
sind in axialer Richtung mit einer oder mehreren Trennwänden
unterteilt, um eine mäanderförmige Strömungsbahn
für das Kältemittel zu bilden, wobei eine Unterkühlstrecke
im oberen Bereich des Kältemittelkondensators angeordnet
ist, um die Kühlleistung der Unterkühlstrecke
zu verbessern.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen einfachen und kostengünstigen
Trockner, der die Anforderungen der Praxis insbesondere in Verbindung
mit einem Kältemittelkondensator, der eine im oberen Bereich
des Kältemittelkondensators angeordnete Unterkühlstrecke
aufweist, besser als die bekannten Vorrichtungen erfüllt
und einfach mit Trockenmittel, Filtern usw. befüllt werden
kann, und eine zugehörige Kältemittelkondensatoranordnung
mit einem solchen Trockner zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch einen Trockner für ein Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und durch eine Kältemittelkondensatoranordnung mit den Merkmalen
des Anspruchs 28 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Trockner umfasst ein Gehäuse,
das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung
aufweist, und einem innerhalb des Gehäuses zwischen der
Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordneten
Filter-Trockenmittel-Einsatz zum Filtern und Trocknen des Kältemittels.
Der Filter- Trockenmittel-Einsatz weist einen ersten Gehäusebereich
und einen zweiten Gehäusebereich auf, wobei der erste Gehäusebereich
einen größeren Durchmesser als der zweite Gehäusebereich
aufweist. Die erfindungsgemäße Ausführung
des Gehäuses ermöglicht eine kompakte Bauform
des Filter-Trockenmittel-Einsatzes, die einfach in das Gehäuse
des Trockners eingeführt werden kann. Der Filter-Trockenmittel-Einsatz
ist so innerhalb des Trocknergehäuses angeordnet, dass
das Kältemittel zwischen der Einlassöffnung und
der Auslassöffnung vollständig durch den Filter-Trockenmittel-Einsatz
geführt wird. Innerhalb des ersten Gehäusebereichs
sind beispielsweise mindestens ein Filterelement und Trockenmittel
angeordnet. Zudem kann der Durchmesser des ersten Gehäusebereichs
in einem Übergangsbereich auf den Durchmesser des zweiten
Gehäusebereichs verjüngt werden und der zweite
Gehäusebereich kann als Steigrohr ausgeführt werden.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trockners
ist die Einlassöffnung im unteren oder mittleren Bereich
des Trocknergehäuses angeordnet, und die Auslassöffnung
ist im oberen Bereich des Trocknergehäuses angeordnet.
Dadurch kann die Einlassöffnung in vorteilhafter Weise über
eine erste kurze Anschlussleitung einfach mit einer Ausgangsöffnung
eines Kältemittelkondensators gekoppelt werden, die im
unteren Bereich des Kältemittelkondensators angeordnet
ist, und die Auslassöffnung kann über eine zweite
kurze Anschlussleitung einfach mit einer Eingangsöffnung
einer im oberen Bereich des Kältemittelkondensators angeordneten
Unterkühlstrecke gekoppelt werden.
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Zur
Reduzierung der Herstellungskosten und zur Reduzierung der Anzahl
der Einzelteile des Trockners ist das Gehäuse als ein einseitig
offener Behälter mit einem zumindest teilweise geschlossenen
Bodenbereich oder Kopfbereich ausgebildet. Das gegenüber
liegende offene Ende des Trocknergehäuses wird nach der
Befüllung des Trockners mit dem Trockner-Filter-Einsatz
mit einem Verschlusselement fluiddicht verschlossen. Das Ver schlusselement
wird beispielsweise in das offene Gehäuseende eingeschraubt.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verschlusselement mit
dem offenen Ende des Gehäuses verlötet oder verschweißt
werden. Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung
können seitlich in die Wandung des Trocknergehäuses
eingebracht werden. Alternativ kann entweder die Einlassöffnung oder
die Auslassöffnung seitlich in die Gehäusewandung
eingebracht werden und die andere Öffnung kann kopf- oder
bodenseitig im Deckel, im Verschlusselement oder im Boden des Trocknergehäuses
eingebracht werden.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trockners
ist der Filter-Trockenmittel-Einsatz vorkonfektioniert, indem mindestes
ein Filterelement, wie z. B. Filtersiebe, Feinfilter, und granuliertes
Trockenmittel in den ersten Gehäusebereich des Filter-Trockenmittel-Einsatzes
als innere Befüllung eingeführt werden. Zur Kopplung
eines Auslassbereichs des Trockner-Filter-Einsatzes mit der Auslassöffnung im
Trocknergehäuse, wird der Durchmesser des ersten Gehäusebereichs
auf den Durchmesser des zweiten Gehäusebereichs verjüngt,
der beispielsweise als Steigrohr ausgeführt ist. Somit
gelangt das verflüssigte Kältemittel über
einen Einlassbereich in das Innere des ersten Gehäusebereichs
wird dort gefiltert und getrocknet und über den zweiten
Gehäusebereich in Richtung Auslassöffnung geführt.
Der Trockner-Filter-Einsatz wird beispielsweise durch Verstemmen
und entsprechende Abmessungen in dem Trocknergehäuse fixiert
und positioniert. Auch kann der Trockner-Filter-Einsatz auf einen
in die Gehäusewandung eingebrachten umlaufenden Absatz
oder Vorsprung aufgesetzt sein. Der erste Gehäusebereich
ist mit dem als Einlassbereich ausgeführten Ende beispielsweise
auf einem Abstützelement abgestützt, wobei der
Einlassbereich strömungstechnisch mit der Einlassöffnung
im Trocknergehäuse gekoppelt ist. Der zweite Gehäusebereich
ist mit dem als Auslassbereich ausgeführten Ende beispielsweise
in Führungsmitteln kippsicher gelagert und fixiert, wobei
der Auslassbereich strömungstechnisch mit der Auslassöffnung
im Trocknergehäuse gekoppelt ist.
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Der
Trockner-Filter-Einsatz kann beispielsweise als ein Metalleinsatz,
insbesondere als ein Aluminiumeinsatz, oder als ein temperaturbeständiger Kunststoffeinsatz
ausgebildet sein. Hierdurch wird die Montage des Trockners wesentlich
vereinfacht, da nur noch der vorkonfektionierte Trockner-Filter-Einsatz
in Art einer Filterpatrone oder Filterkartusche im Ganzen durch
das offene Ende des Gehäuses eingesetzt werden muss und
das Gehäuse durch den Trockner-Filter-Einsatz selbst oder
mittels des separaten Verschlusselements verschlossen wird. Die
Herstellung sowohl des Trockners wie auch des Trockner-Filter-Einsatz
ist automatisierbar, so dass Fehler bei deren Montage ausgeschlossen
werden können. Auch kann der Trockner-Filter-Einsatz in herkömmlicher
Art und Weise durch einen geschichteten Aufbau und Anordnung der
einzelnen Filterelemente im ersten Gehäusebereich des Trockner-Filter-Einsatzes
realisiert sein. Somit kann der Trockner als ein integriertes Modul
vorgefertigt und an weitere Komponenten, z. B. den Kältemittelkondensator,
vormontiert werden.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trockners
ist das offene Ende im Kopfbereich des Gehäuses angeordnet
und mit dem Verschlusselement fluiddicht verschlossen. Bei dieser
Ausführungsform wird der Trockner-Filter-Einsatz von oben in
das Trocknergehäuse eingeführt, wobei der Bodenbereich
geschlossen ausgeführt ist und einen Sammelraum für
das Kältemittel und ein Halteelement umfasst, das ein Abstützelement
aufweist, auf dem der Einlassbereich des ersten Gehäusebereichs abgestützt
ist. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise im
Verschlusselement über eine Ringnut eine Umlenkung des
Kältemittelflusses erfolgen, so dass das Kältemittel
aus dem Auslassbereich des Filter-Trockenmittel-Einsatzes über
die Ringnut zur Auslassöffnung umgelenkt wird und über
die zweite Anschlussleitung mit der Unterkühlstrecke des
Kältemittelkondensators gekoppelt werden kann. Das Verschlusselement
ist beispielsweise über mindestens einen Dichtring gegen
das Gehäuse abgedichtet, wobei der Auslassbe reich des zweiten
Gehäusebereichs kippsicher in ersten Führungsmitteln
des Verschlusselements gelagert ist.
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Alternativ
ist das offene Ende im Bodenbereich des Trocknergehäuses
angeordnet und mit dem Verschlusselement fluiddicht verschlossen.
Bei dieser Ausführungsform wird der Trockner-Filter-Einsatz
von unten in das Trocknergehäuse eingeführt, wobei
der Kopfbereich im Wesentlichen geschlossen ausgeführt
ist. Des Weiteren weist das Verschlusselement einen Sammelraum für
das Kältemittel auf und ist über mindestens einen
Dichtring gegen das Gehäuse abgedichtet. Zudem weist das
Verschlusselement beispielsweise ein Abstützelement auf,
auf dem der Einlassbereich des ersten Gehäusebereichs abgestützt
ist. Bei dieser Ausführungsform kann eine Umlenkung des
Kältemittelflusses erfolgen, wobei das Kältemittel
aus dem Auslassbereich des Filter-Trockenmittel-Einsatzes zur Auslassöffnung
und über die zweite Anschlussleitung zur Unterkühlstrecke
des Kältemittelkondensators geführt wird. Die Umlenkung
des Kältemittelflusses erfolgt beispielsweise durch eine
Querbohrung innerhalb des Kopfbereichs des Trocknergehäuses
oder durch einen in den Kopfbereich angepressten Rohrbogen außerhalb
des Gehäuses. Zudem sind im Kopfbereich zweite Führungsmittel
vorhanden, in welchen der Auslassbereich des zweiten Gehäusebereichs
kippsicher gelagert ist.
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Das
Gehäuse ist beispielsweise im Fließpressverfahren
kostengünstig hergestellt. Hierzu ist das Gehäuse
aus einem leicht bearbeitbaren Material, vorzugsweise aus einem
Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, oder aus einem temperaturfesten
Kunststoff gebildet. Alternativ kann das Gehäuse auch als
Strangpressprofil ausgeführt sein.
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Für
eine einfache Montage und einen einfachen Austausch des Trockner-Filter-Einsatzes
ist das Gehäuse stabförmig, beispielsweise zylinderförmig oder
becherförmig ausgebildet. Dies ermöglicht ein einfaches
Ein- und Ausführen und somit einen einfachen Austausch
des im stabförmigen Gehäuse ange ordneten Trockner-Filter-Einsatzes.
Zudem lässt sich ein stabförmiges Gehäuse
besonders einfach und kostengünstig im Fließpressverfahren
herstellen.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trockners
ist das Gehäuse mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgeführt,
wobei die beiden Gehäuseteile fluiddicht mit einander verbunden
sind. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders flexible
Ausführung für verschiedene Längen. Insbesondere
sind durch eine zweiteilige Gehäuseausführung
Trockner bis zu einer Länge von ca. 600 mm möglich.
Dabei sind die Gehäuseteile vorzugsweise längsbeweglich
ineinander steckbar. Hierdurch kann die Länge des Trockners
in einfacher Art und Weise an die Länge des Kältemittelkondensators
angepasst werden.
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Zur
Verbindung des Trockners mit dem Kältemittelkondensators
weist das Trocknergehäuse mindestens einen Halter und/oder
einen Abstandshalter auf, über welche das Trocknergehäuse
mit einem Sammelrohr des Kältemittelkondensators verbunden
werden kann. Somit kann der Trockner direkt oder indirekt über
Rohre, Flansche, Bleche mit der Seitenwand einer anderen Komponente,
z. B. eines Kältemittelkondensators, verbunden, insbesondere an
dieser befestigt werden. Für eine mögliche Arretierung
und/oder Befestigung des Trockners kann das Gehäuse am
Boden und/oder am Verschlusselement mindestens ein Halteblech aufweisen,
das über ein angeformtes Befestigungselement angepresst ist,
das beispielsweise als Nietbolzen oder Nietzapfen ausgeführt
ist.
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Die
erfindungsgemäße Kältemittelkondensatoranordnung
umfasst einen Kältemittelkondensator, der einen Rohr-Rippen-Block,
der zwischen zwei seitlichen Sammelrohren angeordnet ist, und eine
im oberen Bereich angeordnete Unterkühlstrecke aufweist,
und einen erfindungsgemäßen Trockner, der über
mindestens einen Halter und/oder mindestens einen Abstandshalter
mit dem Kältemittelkondensator verbunden ist, wobei eine
Einlassöffnung des Trockners über eine erste Anschlussleitung
mit einer Ausgangsöffnung des Kältemittelkondensators
gekoppelt ist, und eine Auslassöffnung des Trockners über
eine zweite Anschlussleitung mit einer Eingangsöffnung
der im oberen Bereich des Kältemittelkondensators angeordneten
Unterkühlstrecke gekoppelt ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
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1 und 2 ein
erstes Ausführungsbeispiel einer Kältemittelkondensatoranordnung
mit einem erfindungsgemäßen Trockner,
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3 und 4 ein
zweites Ausführungsbeispiel einer Kältemittelkondensatoranordnung
mit einem erfindungsgemäßen Trockner,
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5 und 6 ein
drittes Ausführungsbeispiel einer Kältemittelkondensatoranordnung
mit einem erfindungsgemäßen Trockner,
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7a bis 17b verschiedene Ausführungsformen der
Anschlussleitungen, Halter und/oder Abstandshalter zur Verbindung
des Trockners mit einem Kältemittelkondensator.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Wie
aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst ein
erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kältemittelkondensatoranordnung für ein Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf, einen Kältemittelkondensator 10,
der einen Rohr-Rippen-Block 11, der zwischen zwei seitlichen
Sammelrohren 12 angeordnet ist, und eine im oberen Bereich angeordnete
Unterkühlstrecke aufweist, und einen Trockner 20.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist zum
Zuführen des Kältemittels eine Einlassöffnung 24 des
Trockners 20 über eine erste Anschlussleitung 14 mit
einer Ausgangsöffnung des Kältemittelkondensators 10 gekoppelt,
und eine Auslassöffnung 25 des Trockners 20 ist
zum Abführen des Kältemittels über eine
zweite Anschlussleitung 13 mit einer Eingangsöffnung
der im oberen Bereich des Kältemittelkondensators 10 angeordneten
Unterkühlstrecke gekoppelt. Durch die Kopplung mit einem
Kältemittelkondensator 10, dessen Unterkühlstrecke
in einem oberen Bereich angeordnet ist, ist die Einlassöffnung 24 im
unteren oder mittleren Bereich des Trocknergehäuses 21 angeordnet,
und die Auslassöffnung 25 ist im oberen Bereich
des Trocknergehäuses 21 angeordnet. Dadurch wird
die Kopplung des Trockners 20 mit dem Kältemittelkondensator 10 in
vorteilhafter Weise vereinfacht.
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Bei
dem Trockner 20 handelt es sich beispielsweise um einen
so genannten Filtertrockner für eine Klimaanlage in einem
Fahrzeug. Der Filtertrockner 20 ist dabei in nicht näher
dargestellter Art und Weise zwischen dem Kältemittelkondensator 10 und einem
nicht dargestellten Expansionsventil der Klimaanlage zum Trocken,
zur Filterung und zum Speichern des im Kältemittelkondensator 10 verflüssigten Kältemittels
vorgesehen.
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Für
eine kostengünstige und einfache Fertigung des Trockners
ist das Gehäuse 21 als ein einseitig offener Behälter
mit einem Bodenbereich 23 und einem gegenüberliegenden
Kopfbereich 27 mit einem offenen Ende 22 ausgeführt.
Der Bodenbereich 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel
geschlossen. Das Trocknergehäuse 21 dient als
Behälter zur Aufnahme eines Trockner-Filter-Einsatzes 40 und weist
eine gegenüber einem Berstdruck hinreichend feste und stabile
und zudem gleich bleibende Wandungsdicke, z. B. eine Dicke von mindestens
1 mm, insbesondere von 1,2 mm bis 1,7 mm auf. Der Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 zum
Filtern und Trocknen des Kältemittels ist innerhalb des
Trocknergehäuses 21 zwischen der Einlassöffnung 24 und
der Auslassöffnung 25 anordnet und weist einen
ersten Gehäusebe reich 43 und einen zweiten Gehäusebereich 44 auf,
wobei der erste Gehäusebereich 43 einen größeren
Durchmesser als der zweite Gehäusebereich 44 aufweist.
Im Kopfbereich 27 und im Bodenbereich 23 kann
das Trocknergehäuse 21 eine dickere Wandung von
mindestens 2 mm, insbesondere von 2 mm bis 3 mm aufweisen. Dabei
dient die dickere Wandung im Bodenbereich 23 zur Ausbildung
eines Halteelements 29 mit einem Abstützbereich 29.1 in
der Gehäusewandung des Trocknergehäuses 21, auf
welchem sich der Trockner-Filter-Einsatz 40 nach dem Einbau
abstützt. Wie aus der Schnittdarstellung gemäß 2 ersichtlich
ist, kann das Halteelement 29 beispielsweise als ein ringförmiger
Absatz oder Vorsprungs mit Durchbrüchen 28 ausgeführt
werden, durch welche das Kältemittel in einen Sammelbereich 26 strömen
kann.
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Die
dickere Wandung im Kopfbereich dient zur Ausbildung mindestens eines
Fügeelements, das beispielsweise als ein umlaufendes Gewinde,
eine umlaufende Nut und/oder eine umlaufende Auswölbung
ausgeführt ist und ein Verschlusselement 30 aufnimmt,
mit dem das Trocknergehäuse 21 fluiddicht verschlossen
werden kann. Das Verschlusselement 30 kann dabei an das
Trocknergehäuse 21 geschraubt, gepresst, gelötet
und/oder geschweißt werden. Als Verschlusselement 30 kann
auch ein Stopfen oder ein Schraubdeckel dienen. Bei einem Schraubdeckel
ist das Fügeelement beispielsweise als ein Gewinde, insbesondere
als ein Außen- oder Innengewinde ausgeführt. Alternativ
oder zusätzlich kann eine Nut oder eine Auswölbung
vorgesehen sein. Dabei können die das Fügeelement
bildenden Nuten, Gewinde und/oder Ausbuchtungen bei der Herstellung
des Trocknergehäuses 21, insbesondere beim Fließpressen
selbst eingebracht werden. Somit ist ein kostengünstiges
und Material sparendes Trocknergehäuse ermöglicht.
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Das
Verschlusselement 30 liegt beispielsweise, wie in 1 gezeigt,
auf dem Gehäuserand auf. Hierzu weist das Verschlusselement 30 einen umlaufenden
Rand oder Absatz auf. Alternativ kann das Verschlusselement 30 in
nicht näher darge stellter Art und Weise auf einen ringförmigen
Absatz oder Vorsprung in der Gehäusewandung des Trocknergehäuses 21 aufliegen.
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Das
Trocknergehäuse 21 ist vorzugsweise aus einem
Fließpressteil hergestellt. Beispielsweise ist das Trocknergehäuse 21 aus
einem Metall, insbesondere aus Aluminium oder Stahl hergestellt.
Das Gehäuse 21 weist ein stabförmiges
oder zylinderförmiges Aussehen und eine integrierte Form
auf, d. h. der Trockner 20 ist als ein vorgefertigtes Modul
ausgeführt und ermöglicht eine direkte Montage
an einer weiteren Komponente, z. B. am Kältemittelkondensator 10.
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Der
Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 ist beispielsweise als
ein Metallensatz, insbesondere als Aluminiumeinsatz, oder als ein
temperaturbeständiger Kunststoffeinsatz ausgebildet und
wird im Ganzen durch das offene Ende 22 im Kopfbereich 27 des Trocknergehäuses 21 eingeführt
und stützt sich auf dem Abstützbereich 29.1 im
Bodenbereich 23 des Trocknergehäuses 21 ab.
Innerhalb des unteren Gehäusebereichs 43 des Filter-Trockenmittel-Einsatzes 40 sind
mindestens ein Filterelement 42.1, 42.2 und granuliertes
Trockenmittel angeordnet. Im dargestellte Ausführungsbeispiel
ist im Einlassbereich 45 des unteren Gehäusebereichs 43,
der strömungstechnisch mit der Einlassöffnung 24 gekoppelt
ist, ein erstes Filterelement 42.1 angeordnet, und vor
dem Übergangsbereich zwischen dem unteren Gehäusebereich 43 und
dem oberen Gehäusebereich 44 ist im unteren Gehäusebereich 43 ein
zweites Filterelement 42.2 angeordnet. Zwischen den beiden
Filterelementen 42.1, 42.2 ist eine vorgegebene
Volumenmenge eines granulierten Trockenmittels eingefüllt. Je
nach Ausführung des Filter-Trockenmittel-Einsatzes 40 sind
die Elemente entsprechend voneinander getrennt und ermöglichen
eine Aufwärts- und/oder Abwärtsdurchströmung
des Kältemittels, wobei die Filtermittel 42.1, 42.2 beispielsweise
als Filtersiebe, Feinfilter usw. ausgeführt werden können.
Im Übergangsbereich wird der Durchmesser des unteren Gehäusebereichs 43 auf
den Durchmesser des oberen Gehäusebereichs 44 verjüngt,
der als Steigrohr ausgeführt und strömungstechnisch
mit der Auslassöffnung 25 gekoppelt ist.
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Beim
Befüllen des Trockners 20 wird der Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 als
ein vorgefertigtes Modul im Ganzen in das Gehäuse 21 eingeführt
und dort beispielsweise durch in die Gehäusewandung eingefügte
Sicken und/oder durch einen entlang des Umfangs der Gehäusewandung
verlaufenden Absatz oder Vorsprung und/oder durch ein Halteelement 29 fixiert
und gehalten. Zusätzlich oder alternativ kann der Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 im
Trocknergehäuse 21 verstemmt oder über
einen Klemmsitz in seiner Position gehalten werden. Der Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 erstreckt
sich weitgehend in Längsrichtung über die Länge
des Trocknergehäuses 21. Nach dem Einführen
des Trockner-Filter-Einsatz 40 wird das Trocknergehäuse 21 mediendicht
mit dem Verschlusselement 30 verschlossen. Im Verschlusselement 30 sind
Führungsmittel 34 angeordnet, in welchen der als
Steigleitung ausgeführte zweite Gehäusebereich 43 mit
dem als Auslassbereich 46 ausgeführten Ende kippsicher
gelagert ist. Zudem führt das Verschlusselement 30 über
eine Ringnut 33 eine Umlenkung des Kältemittelflusses
aus, wobei das Kältemittel aus dem Auslassbereich 46 des
oberen Gehäusebereichs 44 über die Ringnut 33 zur
Auslassöffnung 25 im Trocknergehäuse 21 umgelenkt
wird und über die zweite Anschlussleitung 13 mit
der Unterkühlstrecke des Kältemittelkondensators 10 gekoppelt
ist. Zur Abdichtung gegen das Trocknergehäuse 21 weist
das Verschlusselement 30 zwei Dichtringe 31, 32,
die oberhalb und unterhalb der Ringnut 33 angeordnet sind.
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Während
des Betriebs strömt das Kältemittel aus dem Kältemittelkondensator 10 über
die ersten Anschlussleitung 14 und die Einlassöffnung 24 in
den Sammelraum 26 und von dort über den Einlassbereich 45 durch
das erste Filterelement 42.1 in den unteren Gehäusebereich 43.
Das Kältemittel durchströmt den unteren Gehäusebereich 43 in
Richtung des als Steigrohr aus geführten oberen Gehäusebereichs 44 und
nimmt Kontakt zum Trockenmittel auf. Das Trockenmittel dient der
Trocknung des Kältemittels und nimmt Wasser auf. Das getrocknete
Kältemittel strömt anschließend durch
das zweite Filterelement 42.2 und den oberen Gehäusebereich 44 in Richtung
Auslassöffnung 25, und von dort über
die zweite Anschlussleitung 13 in die Unterkühlstrecke des
Kältemittelkondensators 10. Hierbei wird das Kältemittel über
den als Steigrohr ausgebildeten oberen Gehäusebereich 44 abgesaugt.
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Wie
aus 3 und 4 ersichtlich ist, umfasst ein
zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kältemittelkondensatoranordnung für ein Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf, einen Kältemittelkondensator 10,
der dem Kältemittelkondensator 10 des ersten Ausführungsbeispiels
entspricht und eine im oberen Bereich angeordnete Unterkühlstrecke
aufweist, und einen Trockner 120. Der Trockner 120 ist ähnlich
wie der Trockner 20 des ersten Ausführungsbeispiels
ausgeführt und zum Trocken, zur Filterung und zum Speichern
des im Kältemittelkondensator 10 verflüssigten
Kältemittels vorgesehen. Eine Einlassöffnung 124 des
Trockners 120 ist, analog zum ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1, zum Zuführen des
Kältemittels über die erste Anschlussleitung 14 mit
der Ausgangsöffnung des Kältemittelkondensators 10 gekoppelt,
und eine Auslassöffnung 125 des Trockners 120 ist
zum Abführen des Kältemittels über die
zweite Anschlussleitung 13 mit der Eingangsöffnung
der im oberen Bereich des Kältemittelkondensators 10 angeordneten Unterkühlstrecke
gekoppelt, wobei die Einlassöffnung 124 im unteren
oder mittleren Bereich des Trocknergehäuses 121 angeordnet
ist, und wobei die Auslassöffnung 125 im oberen
Bereich des Trocknergehäuses 121 angeordnet ist.
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Im
Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist das als
ein einseitig offener Behälter ausgeführte Gehäuse 121 des
zweiten Ausführungsbeispiel an einem Bodenbereich 127 ein
offenes Ende 122 auf, wobei ein gegenüberliegender
Kopfbereich 123 im Wesentlichen geschlossen ausgeführt
ist. Das Trocknergehäuse 121 dient ebenfalls als
Behälter zur Aufnahme eines Trockner-Filter-Einsatzes 140,
der analog zum Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 gemäß 1 einen
unteren Gehäusebereich 143 und einen oberen Gehäusebereich 144 aufweist,
wobei der erste Gehäusebereich 143 einen größeren Durchmesser
als der zweite Gehäusebereich 144 aufweist. Im
dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind im Kopfbereich 123 Führungsmittel 128 vorhanden,
die den Trockner-Filter-Einsatz 140 nach dem Einführen
in das Trocknergehäuse 121 führen und
fixieren.
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Im
Bodenbereich 127 wird analog zum Kopfbereich 27 gemäß 1 mindestens
ein Fügeelement ausgebildet, das beispielsweise als ein
umlaufendes Gewinde, eine umlaufende Nut und/oder eine umlaufende
Auswölbung ausgeführt ist und ein Verschlusselement 130 aufnimmt,
mit dem das Trocknergehäuse 121 fluiddicht verschlossen
werden kann. Das Verschlusselement 130 kann dabei an das Trocknergehäuse 121 geschraubt,
gepresst, gelötet und/oder geschweißt werden.
Wie weiter aus 3 ersichtlich ist, weist das
Verschlusselement 130 einen Sammelraum 133 für
das Kältemittel und ein Abstützelement 134 auf,
auf dem der Einlassbereich 145 des ersten Gehäusebereichs 143 abgestützt
ist. Zudem ist das Verschlusselement 130 über
zwei Dichtringe 131, 132 gegen das Trocknergehäuse 121 abgedichtet.
Wie aus der Schnittdarstellung gemäß 4 ersichtlich
ist, kann das Abstützelement 134 beispielsweise
als ein ringförmiger Absatz oder Vorsprung mit Durchbrüchen
ausgeführt werden, durch welche das Kältemittel
in den Sammelbereich 133 strömen kann. Das Verschlusselement 130 liegt
beispielsweise, wie in 3 gezeigt ist, auf dem Gehäuserand
auf. Hierzu weist das Verschlusselement 130 ebenfalls einen
umlaufenden Rand oder Absatz auf.
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Das
Trocknergehäuse 121 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel
vorzugsweise aus einem Fließpressteil hergestellt, weist
ein stabförmiges oder zylinderförmiges Aussehen
und ei ne integrierte Form auf, d. h. der Trockner 120 ist
ebenfalls als ein vorgefertigtes Modul ausgeführt und ermöglicht
eine direkte Montage an dem Kältemittelkondensator 10.
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Außer
der Gestaltung des Einlassbereiches 145 entspricht die
Ausführung des Filter-Trockenmittel-Einsatzes 140 des
zweiten Ausführungsbeispiels der Ausführung des
Trockner-Filter-Einsatzes 40 des ersten Ausführungsbeispiels,
so dass hier zur Vermeindung von Textwiederholungen auf eine erneute detaillierte
Beschreibung verzichtet wird und nur die Unterschiede beschrieben
werden.
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Beim
Befüllen des Trockners 20 wird der Filter-Trockenmittel-Einsatz 40 als
ein vorgefertigtes Modul im Ganzen durch das offene Ende 122 im
Bodenbereich 127 und nicht durch den Kopfbereich in das
Gehäuse 121 eingeführt und dort beispielsweise durch
in die Gehäusewandung eingefügte Sicken und/oder
durch einen entlang des Umfangs der Gehäusewandung verlaufenden
Absatz oder Vorsprung und/oder durch zweite Führungsmittel 128 des
Kopfbereichs 123 gelagert und fixiert. Zusätzlich
oder alternativ kann der Filter-Trockenmittel-Einsatz 140 im Trocknergehäuse 121 verstemmt
oder über einen Klemmsitz in seiner Position gehalten werden.
Nach dem Einführen des Trockner-Filter-Einsatz 140 wird das
Trocknergehäuse 21 mediendicht mit dem Verschlusselement 130 verschlossen.
Am Verschlusselement 130 ist ein Abstützbereich 134 angeordnet, auf
dem sich der untere Gehäusebereich 143 mit dem
als Einlassbereich 145 ausgeführten Ende abstützt.
Zudem kann das Verschlusselement 130 am Abstützbereich 134 mit
dem Einlassbereich 145 des unteren Gehäusebereichs
verbunden, beispielsweise verpresst oder verstemmt werden und gleichzeitig mit
dem Filter-Trockenmittel-Einsatz 140 in das Trocknergehäuse 121 eingeführt
werden.
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Bei
dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt eine
Umlenkung des Kältemittelflusses durch eine Querbohrung 126 innerhalb
des Kopfbereichs 123, wobei das Kältemittel aus dem
Auslassbereich 146 des als Steigleitung ausgeführten oberen
Gehäusebereichs 144 durch die Querbohrung 126 zur
Auslassöffnung 125 umgelenkt wird und über
die zweite Anschlussleitung 13 zur Unterkühlstrecke
des Kältemittelkondensators 10 geführt
wird.
-
Während
des Betriebs strömt das Kältemittel aus dem Kältemittelkondensator 10 über
die ersten Anschlussleitung 14 und die Einlassöffnung 124 in den
Sammelraum 133 des Verschlusselements 130 und
von dort über den Einlassbereich 145 durch ein erstes
Filterelement 142.1 in den unteren Gehäusebereich 143.
Das Kältemittel durchströmt den unteren Gehäusebereich 143 in
Richtung des als Steigrohr ausgeführten oberen Gehäusebereichs 144 und nimmt
Kontakt zum Trockenmittel auf. Das getrocknete Kältemittel
strömt anschließend durch ein zweites Filterelement 142.2 und
den oberen Gehäusebereich 144 in Richtung Auslassöffnung 125,
und von dort über die zweite Anschlussleitung 13 in
die Unterkühlstrecke des Kältemittelkondensators 10.
Hierbei wird das Kältemittel über den als Steigrohr
ausgebildeten oberen Gehäusebereich 144 abgesaugt
und von der Querbohrung 126 zur Auslassöffnung 125 umgelenkt.
-
Wie
aus 5 und 6 ersichtlich ist, umfasst ein
drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kältemittelkondensatoranordnung für ein Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf, einen Kältemittelkondensator 10,
der dem Kältemittelkondensator 10 des ersten und
zweiten Ausführungsbeispiels entspricht und eine im oberen
Bereich angeordnete Unterkühlstrecke aufweist, und einen
Trockner 220.
-
Außer
der Gestaltung des Kopfbereiches 223, der Auslassöffnung 225 und
der Umlenkung des Kältemittelflusses entspricht die Ausführung
des Trockners 220 des dritten Ausführungsbeispiels
der Ausführung des Trockners 120 des zweiten Ausführungsbeispiels,
so dass hier zur Vermeindung von Textwiederholungen auf eine erneute
detaillierte Beschreibung verzichtet wird und nur die Unterschiede beschrieben
werden.
-
Im
Unterschied zum zweien Ausführungsbeispiel weist das als
ein einseitig offener Behälter ausgeführte Gehäuse 221 des
dritten Ausführungsbeispiels eine zentral im Kopfbereich 223 angeordnete Auslassöffnung 225 auf,
so dass bei dem dargestellten dritten Ausführungsbeispiel
eine Umlenkung des Kältemittelflusses außerhalb
des Kopfbereichs 223 durch einen Rohrbogen 226 erfolgt,
wobei das Kältemittel aus einem Auslassbereich 246 des
als Steigleitung ausgeführten oberen Gehäusebereichs 244 durch
eine Auslassöffnung 225 über den Rohrbogen 226 und
die zweite Anschlussleitung 13 zur Unterkühlstrecke
des Kältemittelkondensators 10 geführt wird.
-
Während
des Betriebs strömt das Kältemittel aus dem Kältemittelkondensator 10 über
die ersten Anschlussleitung 14 und die Einlassöffnung 124 in den
Sammelraum 133 des Verschlusselements 130 und
von dort über den Einlassbereich 145 durch ein erstes
Filterelement 142.1 in den unteren Gehäusebereich 143.
Das Kältemittel durchströmt den unteren Gehäusebereich 143 in
Richtung des als Steigrohr ausgeführten oberen Gehäusebereichs 144 und nimmt
Kontakt zum Trockenmittel auf. Das getrocknete Kältemittel
strömt anschließend durch ein zweites Filterelement 142.2 und
den oberen Gehäusebereich 144 in Richtung Auslassöffnung 225,
und von dort über die zweite Anschlussleitung 13 in
die Unterkühlstrecke des Kältemittelkondensators 10.
Hierbei wird das Kältemittel über den als Steigrohr
ausgebildeten oberen Gehäusebereich 144 abgesaugt
und vom Rohrbogen in die zweite Anschlussleitung 13 umgelenkt.
-
Bei
einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform
ist das Trocknergehäuse mehrteilig, insbesondere zweiteilig
ausgeführt ist, wobei die Gehäuseteile fluiddicht
mit einander verbunden sind. Dies ermöglicht in vorteilhafter
Weise eine besonders flexible Ausführung für verschiedene
Längen. Insbesondere sind durch eine zweiteilige Gehäuseausführung
Trockner bis zu einer Länge von ca. 600 mm möglich.
Dabei sind die Gehäuseteile vorzugsweise längsbeweglich
ineinander steckbar. Hierdurch kann die Länge des Trockners
in einfacher Art und Weise an die Länge des Kältemittelkondensators
angepasst werden.
-
7a bis 17b zeigen beispielhaft verschiedene Ausführungsformen
für Medienanschlüsse oder Anschlussleitungen 13 und 14 in
Verbindung mit verschiedenen Haltern 16 und/oder Abstandshaltern 15,
wobei die Medienanschlüsse oder die Anschlussleitungen 13, 14 in
die Einlassöffnung 24 bzw. Auslassöffnung 25 des
Trocknergehäuses 21 münden und den Trockner 20 mit
dem Sammelrohr 12 des Kältemittelkondensators 10 und
dessen zugehörigen Öffnungen verbinden. Die verschiedenen
Ausführungsformen der Medienanschlüsse oder Anschlussleitungen 13, 14,
Halter 16 und/oder Abstandshalter 15 werden beispielhaft
unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel der
Kältemittelkondensatoranordnung beschrieben. Die verschiedenen
Ausführungsformen der Medienanschlüsse oder Anschlussleitungen 13, 14,
Halter 16 und/oder Abstandshalter 15 können
jedoch auch für andere Ausführungsbeispiele von
Kältemittelkondensatoranordnungen verwendet werden. Der
Trockner 20 wird als ein vorgefertigtes Modul direkt oder
indirekt seitlich am Sammelrohr 12 des Kältemittelkondensators 10 über
die Medienanschlüsse oder Anschlussleitungen 13 und 14 befestigt.
-
7a und 7b zeigen
die Anschlussleitung 13 oder 14, die jeweils als
Rohrleitung, z. B. als plattiertes Aluminiumrohr, ausgeführt
sind und in ein Abstandselement 15 eingepresst sind. Das
Abstandselement 15 kann beispielsweise als runder oder rechteckiger
Aluminiumkörper ausgeführt werden. 8a und 8b zeigen
die Anschlussleitung 13 oder 14, die jeweils als
Aluminiumprofil mit einer runden Anschlussform ausgeführt
sind. 9a und 9b zeigen
eine Ausführungsform, bei der die jeweilige Anschlussleitung 13 oder 14 als
Medienanschluss auf die korrespondierenden Einlassöffnung 24 bzw.
Auslassöffnung 25 reduziert ist, wobei das Sammelrohr 12 des
Kältemittelkon densators 10 über eine
runde Form ohne Abstandshalter direkt an den Trockner 20 angeformt
und mit diesem verbunden ist.
-
10a bis 11b zeigen
eine weitere Möglichkeit für eine direkte oder
indirekte Befestigung des Trockners 20 am Sammelrohr 12 des
Kältemittelkondensators 10, wobei die Anschlussleitung 13 oder 14 jeweils
als Rohrleitung ausgeführt sind. In 10a und 10b ist der Trockner 20 im Bereich der
Anschlussleitung 13 oder 14 über einen
als Stanzbiegeteil ausgebildeten Abstandshalter 16 mit einem
vorgebbaren Abstand mit dem Sammelrohr 12 des Kältemittelkondensators 10 verbunden.
In 11a und 11b ist
der Trockner 20 im Bereich der Anschlussleitung 13 oder 14 über
einen als Stanzbiegeteil ausgebildeten Abstandhalter 16 mit einem
vorgebbaren Abstand mit dem Sammelrohr 12 des Kältemittelkondensators 10 über
eine Punktschweißstelle verbunden.
-
12a bis 14b zeigen
eine weitere Möglichkeit für eine direkte oder
indirekte Befestigung des Trockners 20 am Sammelrohr 12 des
Kältemittelkondensators 10, wobei die Anschlussleitung 13 oder 14 jeweils
als Rohrleitung ausgeführt sind. In 12a und 12b ist der Trockner 20 im Bereich der
Anschlussleitung 13 oder 14 über einen
als Stanzbiegeteil ausgebildeten Halter 15 mit dem Sammelrohr 12 des
Kältemittelkondensators 10 verbunden, wobei der
Halter 15 an einer Seite über eine Schweißverbindung
mit dem Trocknergehäuses 21 verschweißt
ist und auf der anderen Seite über ein Befestigungselement 17 mit
dem Sammelrohr 12 verbunden ist. In 13a und 13b ist der Trockner 20 im Bereich der
Anschlussleitung 13 oder 14 über einen
als Stanzbiegeteil ausgebildeten Halter 15 mit dem Sammelrohr 12 des
Kältemittelkondensators 10 verbunden, wobei die
Anschlussleitung 13 oder 14 durch den Halter 15 verläuft,
der an einer Seite über eine Schweißverbindung
mit dem Trocknergehäuses 21 verschweißt
ist und auf der anderen Seite über ein Befestigungselement 17 mit
dem Sammelrohr 12 verbunden ist. In 14a und 14b ist der Trockner 20 im Bereich der
Anschlussleitung 13 oder 14 über einen
als Stanzbiegeteil ausgebildeten Halter 15 mit dem Sammelrohr 12 des
Kältemittelkondensators 10 verbunden, wobei die
Anschlussleitung 13 oder 14 durch den Halter 15 verläuft,
der an einer Seite über zwei Schweißverbindungen
mit dem Trocknergehäuses 21 verschweißt
ist, und auf der anderen Seite über zwei Befestigungselemente 17 mit
dem Sammelrohr 12 verbunden ist.
-
15a bis 17b zeigen
weitere Möglichkeiten zur Arretierung und Befestigung des
Trockners 20 am Sammelrohr 12. In 15a bis 16b ist
ein Halteblech 18 am Boden des Trocknergehäuses 21 angeordnet,
wobei das Halteblech 18 vorzugsweise über einen
angepresst Zapfen oder Bolzen mit dem Trocknergehäuse 25 verbunden
ist. Der angepresste Bolzen oder Zapfen dient bei der Montage des
Halteblechs 18 als Niet. Alternativ zu der Anordnung des
Befestigungs- oder Halteblechs 18 am Boden kann dieses
auch am Verschlusselement 30 in nicht näher dargestellter
Art und Weise oder seitlich am Gehäuse 21 angeordnet
sein, wie aus 17a und 17b ersichtlich
ist. In 15a und 15b ist
das Halteelement 6 über eine Klemmverbindung mit
dem Sammelrohr 12 verbunden. In 16a und 16b ist das Halteelement 6 über
ein Befestigungselement 17 mit dem Sammelrohr 12 verbunden.
In 17a und 17b ist
das Halteelement 6 seitlich am Trocknergehäuse 21 angeordnet und über
ein Befestigungselement 17 mit dem Sammelrohr 12 verbunden.
-
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.
-
- 10
- Kältemittelkondensator
- 11
- Rohr-Rippen-Block
- 12
- Sammelrohr
- 13,
14
- Anschlussleitung
- 15
- Abstandshalter
- 16
- Halter
- 17
- Befestigungselement
- 18
- Halteblech
- 20
- Trockner
- 21
- Gehäuse
- 22
- offenes
Ende
- 23
- Bodenbereich
- 24
- Einlassöffnung
- 25
- Auslassöffnung
- 26
- Sammelraum
- 27
- Kopfbereich
- 28
- Durchbruch
- 29
- Halteelement
- 29.1
- Abstützbereich
- 30
- Verschlusselement
- 31,
32
- Dichtring
- 33
- Ringnut
- 34
- Führungsmittel
- 40
- Filter-Trockenmittel-Einsatz
- 41
- Führungsrohr
- 42.1
- Filterelement
- 42.2
- Filterelement
- 43
- unterer
Gehäusebereich
- 44
- oberer
Gehäusebereich
- 45
- Einlassbereich
- 46
- Auslassbereich
- 120
- Trockner
- 121
- Gehäuse
- 122
- offenes
Ende
- 123
- Kopfbereich
- 124
- Einlassöffnung
- 125
- Auslassöffnung
- 126
- Querbohrung
- 127
- Bodenbereich
- 128
- Führungsmittel
- 130
- Verschlusselement
- 131,
132
- Dichtring
- 133
- Sammelraum
- 134
- Abstützbereich
- 140
- Filter-Trockenmittel-Einsatz
- 141
- Führungsrohr
- 142.1
- Filterelement
- 142.2
- Filterelement
- 143
- unterer
Gehäusebereich
- 144
- oberer
Gehäusebereich
- 145
- Einlassbereich
- 146
- Auslassbereich
- 220
- Trockner
- 221
- Gehäuse
- 222
- offenes
Ende
- 223
- Kopfbereich
- 224
- Einlassöffnung
- 225
- Auslassöffnung
- 226
- Rohrbogen
- 227
- Bodenbereich
- 228
- Führungsmittel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 69900883
T2 [0003]
- - EP 0696714 A [0003]
- - DE 102005023103 A1 [0004]
- - DE 19912381 A1 [0005]
- - DE 19830329 A1 [0005]