DE10251777A1 - Condenser for a coolant circuit, in the heat exchanger for an air conditioner, has a collector vessel with a filter/drying unit in a housing accessed through an opening closed by a flexible stopper and ring seal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sammelbehälter mit einem Verschlußstopfen sowie einen Wärmetauscher und einen Kältemittelkreislauf.The invention relates to a collecting container with a stopper and a heat exchanger and a refrigerant circuit.
Wärmetauschermedien wie beispielsweise in Kältemittelkreisläufen von Klimaanlagen werden häufig durch Sammelbehälter geleitet, wodurch einerseits ein Druckausgleich gewährleistet und andererseits unter Umständen eine vollständige Kondensation eines Kältemittels sichergestellt ist. Darüberhinaus kann ein Wärmetauschermedium in einem solchen Sammelbehälter mittels einer Filtriervorrichtung von Partikeln und gegebenenfalls mittels einer Trocknungsvorrichtung von Wasser befreit werden. Um eine solche Filtrier- und/oder Trocknungsvorrichtung für Wartungszwecke austauschbar zu gestalten, ist es notwendig, den Sammelbehälter mit einer reversibel verschließbaren Öffnung zu versehen, durch die die Filtrier- und/oder Trocknungsvorrichtung aus dem Sammelbehälter herausnehmbar ist.heat exchange media such as in refrigerant circuits of Air conditioners become common through collection container passed, on the one hand ensures a pressure equalization and on the other hand under certain circumstances a complete Condensation of a refrigerant is ensured. Furthermore can be a heat exchange medium in such a collection container by means of a filtering device of particles and optionally be freed from water by means of a drying device. Around Such a filtering and / or drying device for maintenance purposes To make it interchangeable, it is necessary to use the collection container a reversibly closable opening to provided by the filtering and / or drying device from the collection container is removable.
Ein derartiger Sammelbehälter ist
in der
Eine Abdichtung der Bohrung geschieht über zwei Dichtungsringe, die in jeweils einer Ringnut des Stopfens angeordnet sind und durch ein Einführen des Stopfens in den Sammelbehälter in die Ringnuten gedrückt werden. Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erhalten, müssen einerseits die Außenabmessungen des Stopfens genau auf die Innenabmessungen der Bohrung abgestimmt sein. Andererseits muß der Stopfen aus dem gleichen Material bestehen wie der Sammelbehälter, um eine nachlassende Dichtwirkung während eines Betriebes des Sammelbehälters zu vermeiden, da wegen der dabei naturgemäß auftretenden Temperaturschwankungen des Wärmetauschermediums verschiedene Materialien gegebenenfalls verschiedenen thermischen Ausdehnungen unterworfen sind. Diese Einschränkungen sowohl hinsichtlich der Form als auch hinsichtlich des Materials des Stopfens wirken sich nachteilig auf die Herstellung eines solchen Sammelbehälters aus.A seal of the bore is done via two Sealing rings, which are arranged in each case an annular groove of the plug are and by introducing the Stuffing into the collecting container pressed into the annular grooves become. In order to obtain a sufficient sealing effect, on the one hand the outer dimensions the stopper matched exactly to the inner dimensions of the bore his. On the other hand, the must Plugs made of the same material as the sump to a decreasing sealing effect during an operation of the collecting container because of the naturally occurring temperature fluctuations of the heat exchange medium different materials optionally different thermal Extensions are subject. These limitations both in terms of the shape as well as the material of the plug act disadvantageous to the production of such a collection container.
Da der vorbekannte Sammelbehälter aus Aluminium besteht, ist auch der Stopfen aus Aluminium gefertigt. Dank der Festigkeit dieses Materials ist es möglich, den Stopfen zwecks einer Gewichts- und Materialkostenersparnis innen hohl auszubilden, ohne eine verringerte Formstabilität des Stopfens in Kauf nehmen zu müssen.Since the prior art collection container made of aluminum The plug is made of aluminum. thanks to the Strength of this material makes it possible to use the plug for a To save weight and material costs inside hollow, without a reduced dimensional stability of the plug to accept.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sammelbehälter, einen Wärmetauscher und/oder einen Kältemittelkreislauf bereitzustellen, bei dem eine vereinfachte und/oder kostengünstige Herstellung und gegebenenfalls eine verbesserte Dichtwirkung realisierbar ist.It is an object of the present invention to provide a tanks, a heat exchanger and / or a refrigerant circuit to provide a simplified and / or cost-effective production and optionally an improved sealing effect can be realized.
Diese Aufgabe wird durch einen Sammelbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch einen Kältemittelkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.This task is performed by a collection container the features of claim 1, by a heat exchanger with the features of claim 9 and by a refrigerant circuit with the Characteristics of claim 10 solved.
Gemäß Anspruch 1 umfaßt ein Sammelbehälter für ein Wärmetauschermedium ein Gehäuse, in dem eine Trocknungs- und/oder Filtriervorrichtung aufnehmbar ist. Das Gehäuse ist mit einer mit einem lösbaren Stopfen verschließbaren Öffnung versehen, durch die hindurch die Trocknungs- und/oder Filtriervorrichtung in das Gehäuse aufnehmbar und aus dem Gehäuse herausnehmbar ist, so daß die Trocknungs- und/oder Filtriervorrichtung austauschbar gestaltet ist. Die Gehäuseöffnung ist dazu mit einem lösbaren Stopfen verschließbar und mit einem Dichtmittel abdichtbar. Das Dichtmittel kann dabei ein oder mehrere Dichtringe sein, der/die aus einem elastomeren Material wie Gummi oder Teflon besteht bestehen.According to claim 1 comprises a collecting container for a heat exchange medium a housing, in in which a drying and / or filtering device can be received. The housing is one with a detachable one Stopper closable opening provided by through which the drying and / or filtration device in the casing receivable and out of the case is removable, so that the Drying and / or filtration device designed interchangeable is. The housing opening is with a detachable Closable plug and sealable with a sealant. The sealant can do this be one or more sealing rings, the / of an elastomeric Material like rubber or Teflon exists.
Die Aufgabe der Erfindung wird vorteilhaft dadurch gelöst, daß der Stopfen elastisch verformbar ausgebildet ist. Dadurch ist der Stopfen während eines Betriebes des Sammelbehälters durch einen Innendruck derart verformbar, daß der Stopfen das Dichtmittel gegen einen Rand der Gehäuseöffnung drückt. Damit ist eine gewünschte Abdichtung selbst dann sichergestellt, wenn der Stopfen alleine durch seine Abmessungen keine ausreichende Pressung auf das Dichtmittel ausüben würde, was beispielsweise durch ein ungenaues Fertigungsmaß oder auch durch unterschiedlich große thermische Ausdehnung von Stopfen und Gehäuse der Fall sein kann.The object of the invention is characterized advantageous solved, that the Plug is formed elastically deformable. This is the stopper while an operation of the collecting container deformable by an internal pressure such that the plug the sealant presses against an edge of the housing opening. In order to is a desired one Seal even then ensured when the plug alone by its dimensions, no sufficient pressure on the sealant exercise would, what for example by an inaccurate production measure or also by different sizes thermal expansion of plug and housing may be the case.
Unter einem elastisch verformbaren Stopfen ist im Sinne der Erfindung ein Stopfen zu verstehen, der durch ein Anlegen eines Druckes innerhalb des Sammelbehälters seine Form derart ändert, daß das Dichtmittel eine Kraft erfährt. Ein gebräuchlicher Betriebsdruck für Wärmetauschermedien wie beispielsweise Kältemittel von Klimaanlagen reicht dafür bereits aus. In diesem Sinne besitzt beispielsweise ein massiver Stopfen aus Aluminium keine elastische Verformbarkeit.Under an elastically deformable Plug is to be understood in the context of the invention, a plug, the by applying a pressure within the sump its Shape changes so that the sealant experiencing a force. A common one Operating pressure for heat exchange media such as refrigerant of air conditioning is enough already off. In this sense, for example, has a massive Aluminum plug no elastic deformability.
Die elastische Verformbarkeit des Stopfens ist einerseits durch eine geeignete Geometrie des Stopfens erreichbar. Der Stopfen weist beispielsweise eine Aussparung mit einer derart dünnen Wandung auf, daß die Wandung mit Hilfe eines unter Druck stehenden Wärmetauschermediums, das sich innerhalb der Aussparung befindet, gegen einen Rand der Gehäuseöffnung preßbar ist. Bevorzugt ist der Stopfen im wesentlichen als Hohlzylinder mit einer offenen Stirnseite zum Gehäuseinneren hin ausgebildet, wobei die Öffnung einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Das Wärmetauschermedium drückt dann die Zylinderwand radial in Richtung eines Randes der Öffnung, wodurch das Dichtmittel, vorzugsweise ein Dichtungsring, gleichmäßig zusammengepreßt und eine effektive Dichtwirkung erreicht wird. Besonders einfach ist der Sammelbehälter aufgebaut, wenn das Gehäuse als Rohr mit einem offenen Ende ausgebildet ist. Die Öffnung wird dann durch das offene Rohrende, in das der Stopfen aufnehmbar ist, gebildet Andererseits ist es möglich, den Stopfen aus einem elastisch verformbaren Material herzustellen. Auch hier wird der Stopfen durch einen Druck des Wärmetauschermediums gegen einen Rand der Gehäuseöffnung gedrückt, so daß das Dichtmittel zur Erreichung einer verbesserten Dichtwirkung zusammengepreßt wird.The elastic deformability of the plug is on the one hand by a suitable geometry of the Stopfens reachable. For example, the plug has a recess with such a thin wall that the wall can be pressed against an edge of the housing opening by means of a pressurized heat exchanger medium located inside the recess. Preferably, the stopper is formed substantially as a hollow cylinder with an open end side toward the interior of the housing, wherein the opening has a circular cross-section. The heat exchange medium then presses the cylinder wall radially in the direction of an edge of the opening, whereby the sealing means, preferably a sealing ring, uniformly compressed and an effective sealing effect is achieved. Particularly simple is the collection container constructed when the housing is designed as a tube with an open end. The opening is then formed through the open tube end into which the plug is receivable. On the other hand, it is possible to make the plug from an elastically deformable material. Again, the plug is pressed by a pressure of the heat exchange medium against an edge of the housing opening, so that the sealing means is compressed to achieve an improved sealing effect.
Besonders bevorzugt ist eine Kombination einer geeigneten Geometrie des Stopfens mit der Wahl eines elastisch verformbaren Materials. Beispielsweise ein hohlzylinderförmiger Kunststoffstopfen eignet sich besonders gut als lösbarer Verschluß des Sammelbehälters, da ein Kunststoff mit ausreichender Elastizität für eine erfindungsgemäße Verformbarkeit und gleichzeitig ausreichender Festigkeit zum Verschließen des Sammelbehälters ohne weiteres wählbar ist. Um eine Permeation des Wärmetauschermediums durch den Stopfenwerkstoff zu verhindern, weist der Stopfen bevorzugt ein Abschirmelement auf. Besonders bevorzugt ist das Abschirmelement als Metallbedampfung oder Lackbeschichtung ausgebildet, die zumindest auf der dem Gehäuseinneren zugewandten Seite des Stopfens aufgebracht ist.Particularly preferred is a combination of suitable geometry of the plug with the choice of an elastically deformable Material. For example, a hollow cylindrical plastic plug is suitable Especially good as a detachable Closure of the collecting, as a plastic with sufficient elasticity for a deformability of the invention and at the same time sufficient strength to close the collecting readily selectable is. To a permeation of the heat exchange medium By preventing the plug material, the plug is preferred a shielding element. Particularly preferred is the shielding element designed as metal vapor deposition or paint coating, at least on the inside of the housing facing side of the plug is applied.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Stopfen einstöckig mit dem Dichtmittel ausgebildet, wodurch aufgrund einer resultierenden Verringerung der Anzahl von Einzelteilen ein Montageaufwand des Sammelbehälters reduziert wird. Insbesondere bei einem Kunststoffstopfen kann das Dichtmittel an den Stopfen angespritzt sein, womit sich eine besonders einfache einstückige Ausbildung des Stopfens mit dem Dichtmittel realisieren läßt.In a preferred embodiment the plug in one piece formed with the sealant, resulting in a resulting Reduction in the number of items reduces assembly work of the sump becomes. Especially with a plastic plug, the sealant be sprayed on the plug, which is a particularly simple one-piece Formation of the plug can be realized with the sealant.
Der Stopfen ist vorzugsweise gegen ein Herausfallen aus dem Sammelbehälter gesichert, indem er von einem Sicherungsring in der Öffnung haltbar ist. Insbesondere wird ein Lösen des Sicherungsringes aus einer gegebenenfalls vorhandenen Ringnut im Rand der Gehäuseöffnung verhindert, indem der Sicherungsring durch einen am Stopfen vorgesehenen, an einem Innenrand des Sicherungsringes anliegenden Sperrabsatz gesichert ist.The plug is preferably against a falling out of the sump secured by he from a circlip in the opening is durable. In particular, a release of the retaining ring is made an optionally existing annular groove in the edge of the housing opening prevents by the circlip provided by a stopper, on secured an inner edge of the retaining ring adjacent locking portion is.
In einer vorteilhaften Ausführung wird
der erfindungsgemäße Sammelbehälter in
einen Wärmetauscher
mit Rohren, Rippen und zwei Kopfstücken derart eingesetzt, daß ein Wärmetauschermedium, das
durch den Wärmetauscher
strömt,
zuvor, anschließend
oder währenddessen
den Sammelbehälter
durchströmt.
Insbesondere ist dabei der Wärmetauscher
als Kondensator ausgebildet, wobei dann besonders bevorzugt ein
Trockner in den Sammelbehälter
aufgenommen ist. Solche Wärmetauscher
sind durch die
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der erfindungsgemäße Sammelbehälter in einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage mit einem Verdichtungselement, einem ersten Wärmetauscher, einem Entspannungselement und einem zweiten Wärmetauscher eingesetzt, um eine Sammlung des Kältemittels zu ermöglichen. Der Sammelbehälter beinhaltet dabei insbesondere einen Trockner für das Kältemittel. Insbesondere ist dabei das Verdichtungselement ein Kompressor, der erste Wärmetauscher ein Kondensator, das Entspannungselement ein Expansionsventil und der zweite Wärmetauscher ein Verdampfer.According to a further advantageous execution the collection container according to the invention is in a Refrigerant circulation an air conditioning system with a compression element, a first heat exchanger, a relaxation element and a second heat exchanger used to a collection of the refrigerant to enable. The collection container includes in particular a dryer for the refrigerant. In particular while the compression element is a compressor, the first heat exchanger a condenser, the expansion element an expansion valve and the second heat exchanger Evaporator.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described below of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
In
Die beiden Sammelrohre (
An das Sammelrohr (
Um eine nicht gezeigte Trocknungs-
und Filtriervorrichtung, die in das Gehäuse (
Um eine verbesserte Dichtwirkung
der Dichtungsringe (
Während
eines Betriebes des Sammelbehälters
(
Auch wenn unter Umständen die
Wandung (
Insgesamt sind so größere Fertigungstoleranzen
bei den Abmessungen des Gehäuses
(
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