DE102010001543A1 - Heat exchanger, particularly condenser for motor vehicle air conditioning system, comprises external collecting container, which serves as reservoir for fluid flowing through heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Kondensator einer Kraftfahrzeugklimaanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger, in particular a condenser of a motor vehicle air conditioning system, according to the preamble of
Kondensatoren von Klimaanlagen, beispielsweise Kraftfahrzeugklimaanlagen, werden von einem Kältemittel durchströmt, welches nach der Abkühlung in dem Kondensator dann in flüssiger Phase einem Expansionsorgan, beispielsweise einem Expansionsventil, zugeführt wird. Der Klimaanlagenkreislauf erfordert zur Abscheidung von Kältemittel für die leckagebehafteten Bauteile und Verbindungen des Kreislaufs einen Sammelbehälter, der ein Trocknungsmittel enthält und als Reservoir für ein Kältemittel dient. Der Sammelbehälter wird darüber hinaus auch dazu verwendet, den Kondensationsvorgang des Kreislaufs vollständig darin abschließen zu können. Der Sammelbehälter ist üblicherweise zwischen dem Austritt des Kondensators und dem Eintritt eines Expansionsorgans angeordnet. Der Sammelbehälter kann dabei in den Kondensator integriert sein. Kondensatoren mit einem integrierten Sammler mit darin enthaltenem Trocknungsmittel sind beispielsweise aus
Zur Art der Anbringung des Sammelbehälters an dem Kondensator bestehen nach den aus dem Stand der Technik bekannten Konfigurationen zwei prinzipielle Möglichkeiten. Entweder wird der Sammelbehälter nach dem Löten an den Kondensator angebracht, oder die Anbringung des Sammelbehälters erfolgt vorher, wobei der Sammelbehälter mit dem Kondensator stoffschlüssig bereits beim Lötvorgang des Kondensators verbunden wird. Letzteres Verfahren ist deutlich kostengünstiger und somit wirtschaftlicher als das nachträgliche Löten des Sammelbehälters an den Kondensator.The way in which the collecting container is attached to the condenser is possible according to the configurations known from the prior art, two principal possibilities. Either the collecting container is attached to the capacitor after soldering, or the attachment of the collecting container is carried out beforehand, wherein the collecting container is materially connected to the capacitor already during the soldering of the capacitor. The latter method is significantly cheaper and therefore more economical than the subsequent soldering of the collecting container to the capacitor.
Jedoch sind durch hohe Anforderungen an die Bevorratungsmenge des Sammelbehälters für Kältemittel große Durchmesser desselben erforderlich und die Stoffeigenschaftsveränderung während des Lötprozesses (Festigkeitsverminderung) führt dazu, dass eine erhöhte Wandstärke vorgesehen werden muss, um die vorgeschriebenen Berstdruckanforderungen sowie Festigkeitsanforderungen zu entsprechen. Dies resultiert wiederum in höheren Kosten aufgrund des erhöhten Materialbedarfs. Zusätzlich sind längere Lötzeiten erforderlich, da die Bauteile mehr Masse besitzen und damit mehr Zeit benötigen, um sich im Ofen zu erwärmen. Hieraus resultieren wiederum höhere Prozesskosten und längere Taktzeiten.However, high demands on the storage amount of the refrigerant storage tank necessitate large diameters thereof, and the material property change during the soldering process (strength reduction) causes an increased wall thickness to be provided to meet the prescribed bursting pressure requirements and strength requirements. This in turn results in higher costs due to the increased material requirements. In addition, longer soldering times are required because the components have more mass and thus require more time to heat up in the oven. This in turn results in higher process costs and longer cycle times.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager mit einem Sammelbehälter bereitzustellen, wobei der Sammelbehälter extern an dem Wärmeübertrager auf einfache und kostengünstige Art und Weise befestigt ist.Therefore, it is the object of the present invention to provide a heat exchanger with a collecting container, wherein the collecting container is externally attached to the heat exchanger in a simple and cost-effective manner.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the present invention is achieved by a heat exchanger with the features of
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Kondensator für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem externen Sammelbehälter, der als Reservoir für ein den Wärmeübertrager durchströmendes Fluid dient, wobei der Sammelbehälter an einem ersten Ende mit einem Stopfen verschließbar ist, und wobei der Sammelbehälter an einem äußeren Abschnitt des Wärmeübertragers angeordnet ist, wobei an dem äußeren Abschnitt des Wärmeübertragers ein Flansch vorgesehen ist, in welchen der Stopfen des Sammelbehälters einführbar ist. Der Flansch an dem Wärmeübertrager ermöglicht eine einfache und kostengünstige Anbringung des Sammelbehälters. Beim Löten wird lediglich der Flansch an den äußeren Abschnitt des Wärmeübertragers mit gelötet, nicht jedoch der Sammelbehälter. So können Sammelbehälter mit großen Volumina verbaut werden, ohne dass die Lötzeiten dadurch negativ verlängert werden. Die Kosten können reduziert werden, da die einzelnen Teile des Sammelbehälters im Ofen keinen unerwünschten Stoffeigenschaftsänderungen ausgesetzt sind und somit keine erhöhten Wandstärken des Sammelbehälters erforderlich sind.According to the invention, there is provided a heat exchanger, in particular a condenser for an automotive air conditioning system, with an external collecting container serving as a reservoir for a fluid flowing through the heat exchanger, the collecting container being closable with a plug at a first end, and the collecting container being connected to an outer portion the heat exchanger is arranged, wherein at the outer portion of the heat exchanger, a flange is provided, in which the plug of the collecting container is insertable. The flange on the heat exchanger allows a simple and cost-effective attachment of the collecting container. During soldering, only the flange is soldered to the outer section of the heat exchanger, but not the collecting container. So can be installed with high volume sump, without the soldering times are negatively extended. The costs can be reduced because the individual parts of the collection container in the oven are not exposed to undesirable material property changes and thus no increased wall thicknesses of the collection container are required.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Stopfen ein Fluideintrittskanal und ein Fluidaustrittskanal vorgesehen, wobei der Fluideintrittskanal mit einem Fluideinlass des Wärmeübertragers verbindbar ist, und wobei der Fluidaustrittskanal mit einem Fluidauslass des Wärmeübertragers verbindbar ist. Durch diese Ausführung des Stopfens lässt sich die Komplexität der anderen Bauteile auf ein Mindestmaß reduzieren, was die Herstellungskosten weiter senkt.According to a preferred embodiment, a fluid inlet channel and a fluid outlet channel are provided in the plug, wherein the fluid inlet channel is connectable to a fluid inlet of the heat exchanger, and wherein the fluid outlet channel is connectable to a fluid outlet of the heat exchanger. By this design of the plug, the complexity of the other components can be reduced to a minimum, which further reduces the manufacturing cost.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Flansch ein erstes Durchgangsloch, welches ausgebildet ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Fluideintrittskanal des Stopfens und dem Fluideinlass des Wärmeübertragers zu gewährleisten, und ein zweites Durchgangsloch auf, welches ausgebildet ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Fluidaustrittskanal des Stopfens und dem Fluidauslass des Wärmeübertragers zu gewährleisten.According to yet another preferred embodiment, the flange has a first through-hole formed to ensure fluid communication between the fluid inlet channel of the plug and the fluid inlet of the heat exchanger, and a second through-hole configured to provide fluid communication between the fluid outlet channel of the first To ensure plug and the fluid outlet of the heat exchanger.
Vorzugsweise ist an dem Sammelbehälter ein zusätzlicher Halter zum Fixieren des Sammelbehälters an dem äußeren Abschnitt des Wärmeübertragers vorgesehen.Preferably, an additional holder for fixing the collecting container to the outer portion of the heat exchanger is provided on the collecting container.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, wenn der Flansch an den äußeren Abschnitt des Wärmeübertragers gelötet ist.It is also preferred if the flange is soldered to the outer portion of the heat exchanger.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Stopfen aus Kunststoff hergestellt. In den Kunststoffstopfen sind andere Komponenten auf einfache Art und Weise integrierbar. Insbesondere kann der aus Kunststoff hergestellte Stopfen besonders kostengünstig im Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt werden. Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können sowohl der Sammelbehälter als auch der Stopfen aus Kunststoff hergestellt, vormontiert und mittels eines geeigneten Verbindungsverfahrens, wie beispielsweise Ultraschallschweißen, Reibschweißen oder ähnliche Verfahren, verbunden werden.According to a further preferred embodiment, the plug is made of plastic. In the plastic plug other components can be integrated in a simple manner. In particular, the stopper made of plastic can be produced particularly inexpensively in plastic injection molding. According to yet another preferred embodiment, both the sump and the plug may be made of plastic, preassembled and joined by a suitable bonding method such as ultrasonic welding, friction welding or the like.
Noch bevorzugter ist es, wenn der Sammelbehälter an dem Flansch durch ein Sicherungselement, insbesondere durch einen Sicherungsring, eine Schraube oder einen Stift, fixierbar ist. Der Stopfen besitzt aufgrund seiner konstruktiven Auslegung keinen Druckausgleich und kann so über beispielsweise den zusätzlichen Sicherungsring, eine Schraube oder einen Stift so befestigt werden, dass die auftretenden Druckkräfte sicher aufgefangen werden.It is even more preferable if the collecting container can be fixed to the flange by a securing element, in particular by a securing ring, a screw or a pin. Due to its constructive design, the plug has no pressure equalization and can thus be fastened via, for example, the additional securing ring, a screw or a pin so that the pressure forces occurring are reliably absorbed.
Der Stopfen kann rund, d. h. mit rundem Querschnitt, ausgeführt sein. Jedoch sind auch andere Formen des Stopfens implementierbar. So kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stopfen auch eine längliche Querschnittform aufweisen.The plug can be round, d. H. with round cross section, be executed. However, other forms of plugging are also implementable. Thus, according to a further preferred embodiment, the plug also have an elongated cross-sectional shape.
Vorzugsweise weist darüber hinaus der Stopfen zumindest ein integriertes oder zumindest ein separates Filterelement auf. Der Stopfen kann auch ein bereits angespritztes Filternetz zur Filterung des Filtermittels aufweisen.Preferably, moreover, the plug has at least one integrated or at least one separate filter element. The plug can also have an already molded filter net for filtering the filter medium.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Fluid ein Kältemittel.According to another preferred embodiment, the fluid is a refrigerant.
Der Stopfen kann gemäß einer Ausführungsform ausgebildet sein, um in axialer Richtung des Sammelbehälters in den Flansch einführbar zu sein. Alternativ kann der Stopfen jedoch auch ausgebildet sein, um senkrecht zur Längsachse des Sammelbehälters in den Flansch einführbar zu sein.The plug may be formed according to an embodiment to be inserted into the flange in the axial direction of the collecting container. Alternatively, however, the plug may also be designed to be insertable into the flange perpendicular to the longitudinal axis of the collecting container.
Vorzugsweise ist in dem Sammelbehälter ein Trocknungsmittel vorgesehen.Preferably, a desiccant is provided in the sump.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
Insgesamt betrachtet können durch die erfindungsgemäße Konfiguration ein Wärmeübertrager
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WärmeübertragerHeat exchanger
- 22
- SammelbehälterClippings
- 33
- RohrrippenblockTube rib block
- 44
- Flachrohrflat tube
- 5, 5'5, 5 '
- Sammelrohremanifolds
- 66
- äußerer Abschnittouter section
- 77
- Flanschflange
- 88th
- Halterholder
- 99
- zylinderförmiges Rohr des Sammelbehälterscylindrical tube of the collecting container
- 1010
- StopfenPlug
- 1111
- FluideintrittskanalFluid inlet channel
- 1212
- FluidaustrittskanalFluid outlet channel
- 1313
- Dichtlippesealing lip
- 1414
- erster O-Ringfirst O-ring
- 1515
- zweiter O-Ringsecond O-ring
- 1616
- Fluidaustrittsöffnung des StopfensFluid outlet opening of the plug
- 1717
- Fluideintrittsöffnung des StopfensFluid inlet opening of the plug
- 1818
- erstes Durchgangsloch des Flanschsfirst through hole of the flange
- 1919
- zweites Durchgangsloch des Flanschssecond through hole of the flange
- 2020
- Fluideinlass des WärmeübertragersFluid inlet of the heat exchanger
- 2121
- Fluidauslass des WämeübertragersFluid outlet of the heat exchanger
- 2222
- Innenraum des zylinderförmigen RohrsInterior of the cylindrical tube
- 2323
- Sicherungselementfuse element
- 2424
- erstes Ende des Sammelbehältersfirst end of the collection container
- LL
- Längsachse des zylinderförmigen RohrsLongitudinal axis of the cylindrical tube
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19848744 A1 [0002] DE 19848744 A1 [0002]
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