DE19543463A1 - Kältemittelsammler - Google Patents
KältemittelsammlerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemittelsammler, ins
besondere für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem
Sammelbehälter.
Kältemittelsammler, wie sie beispielsweise aus der
DE-OS 35 18 305 bekannt sind, sind in jeder Klimaanlage erforderlich,
um zu verhindern, daß noch flüssiges Kältemittel in den Ver
dichter gelangt, wobei das gesammelte flüssige Kältemittel
auch noch möglichst effektiv wieder verdampft werden soll.
Üblicherweise sind die Kältemittelsammler als separate Bau
teile ausgebildet. Im Fall einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage
wird der Kältemittelsammler beispielsweise mit einer Schelle,
die den Kältemittelsammler umfaßt und mit einer Konsole ver
sehen ist, an einem Befestigungspunkt an der Karosserie ange
schraubt. Wird im Kältemittelsammler die Menge an gesammeltem
flüssigem Kältemittel zu groß, d. h. ist die Verdampfung des
flüssigen Kältemittels nicht effektiv genug, sinkt die Lei
stung der Klimaanlage und es besteht sogar die Gefahr, daß
noch flüssiges Kältemittel in den Verdichter gelangt und die
sen unter Umständen zerstört.
Es muß daher eine ausreichende Verdampfung von Kältemittel im
Kältemittelsammler gewährleistet sein.
Bei einem aus der DE-OS 35 18 305 bekannten Kältemittelsamm
ler wird versucht, dieses Ziel durch einen geeigneten inneren
Aufbau des Sammelbehälters zu erreichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
gattungsgemäßen Kältemittelsammler so zu verbessern, daß
seine Leistungsfähigkeit weiter erhöht wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelsammler der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sammel
behälter von einer wärmeisolierenden Schicht umschlossen ist,
und daß an der Außenseite der Schicht Einrichtungen zur Hal
terung des Kältemittelsammlers ausgebildet sind.
Bei einem derartigen Kältemittelsammler wird eine un
erwünschte zu hohe Wärmeaufnahme weitestgehend vermieden und
damit die Effektivität bei der Verdampfung von Kältemittel
und die Leistungsfähigkeit des Kältemittelsammlers insgesamt
erheblich erhöht. Dadurch, daß der Sammelbehälter von einer
wärmeisolierenden Schicht umschlossen ist, wird eine Wär
meaufnahme von der Umgebung stark verringert, so daß das in
den Kältemittelsammler eingeleitete flüssige Kältemittel ohne
weitere, die Verdichteransaugtemperatur erhöhende Wärmezufuhr
verdampfen kann. Allein hierdurch wird die Leistungsfähigkeit
eines erfindungsgemäßen Kältemittelsammlers gegenüber dem
Stand der Technik deutlich erhöht. Eine zusätzliche Lei
stungsverbesserung ergibt sich noch daraus, daß ein erfin
dungsgemäßer Kältemittelsammler über die wärmeisolierende
Schicht gehaltert ist. Damit wird auch über die Befestigungs
stellen des Kältemittelsammlers keine Wärme eingeleitet.
Durch die verbesserte Leistung eines erfindungsgemäßen Kälte
mittelsammlers können auch die Kosten für den Betrieb der mit
ihm betriebenen Klimaanlagen gesenkt werden.
Bevorzugt ist zwischen der wärmeisolierenden Schicht und dem
Sammelbehälter ein Luftspalt angeordnet. Hierdurch wird die
Wärmeisolierung des Sammelbehälters noch weiter gesteigert.
Die wärmeisolierende Schicht weist auf ihrer Innenseite vor
teilhafterweise Rippen zur Ausbildung des Luftspaltes auf.
Der Luftspalt kann so auf einfache und kostengünstige Weise,
weil materialsparend, ausgebildet werden. Außerdem kann durch
den geringen Materialbedarf das Gewicht gering gehalten wer
den.
In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist die wär
meisolierende Schicht als Wärmeisolierbehälter ausgebildet.
Die Montage des Kältemittelsammlers wird auf diese Weise ver
einfacht, da der Sammelbehälter lediglich in den Wärmeiso
lierbehälter eingesetzt werden muß. Der Wärmeisolierbehälter
dient gleichzeitig als Isolierung und als Tragkörper für den
Sammelbehälter.
Dabei umfaßt der Wärmeisolierbehälter vorzugsweise ein Unter
teil, in das der Sammelbehälter einsetzbar ist, und ein
deckelförmiges Oberteil, wobei das Oberteil besonders bevorzugt
mittels Schnappverschlüssen auf dem Unterteil befestigt ist.
Damit wird die Montage des Kältemittelsammlers weiter ver
einfacht, da der Sammelbehälter lediglich in das Unterteil
hineingestellt werden muß und das Oberteil auf das Unterteil
gesetzt und durch Andrücken mit diesem verbunden wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der
Sammelbehälter und der Wärmeisolierbehälter zylindrisch aus
gebildet. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung
dieser Teile.
Das Unterteil weist vorzugsweise am unteren Ende einen kalot
tenförmigen Boden auf und ist am oberen Ende offen. Mit die
ser Ausbildung wird die Festigkeit und Stabilität der wär
meisolierenden Schicht in ihrem unteren Bereich erhöht.
Zur Festigkeit und Stabilität trägt auch bei, daß im Unter
teil die Rippen am Boden im wesentlichen radial und an der
Zylinderwand im wesentlichen in Längsrichtung verlaufen.
Günstig ist es, wenn sich die Rippen an der Zylinderwand zum
offenen Ende hin und zur Zylinderwand hin verjüngen. Der Sam
melbehälter kann bei einer derartigen Endausbildung der Rip
pen im Unterteil ohne Schwierigkeiten in das Unterteil hin
eingeführt bzw. eingesetzt werden.
Dadurch, daß im untersten Bereich des Bodens vorzugsweise
eine Kondenswasser-Ablauföffnung angeordnet ist, besteht
keine Gefahr, daß sich zwischen Sammelbehälter und wärmeiso
lierender Schicht Kondenswasser ansammeln kann.
Vorzugsweise ist im Oberteil mindestens eine Durchlaßöffnung
ausgebildet, durch die ein Abschnitt des Sammelbehälters aus
dem Wärmeisolierbehälter herausragt. Dieses erleichtert den
Anschluß der Leitungen für die Zufuhr und Weiterleitung des
Kältemittels.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das
Oberteil eine obere Endfläche auf, in der die Durchlaßöffnung
ausgebildet ist. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich,
das Oberteil von oben über den in das Unterteil eingesetzten
Sammelbehälter zu führen und mit dem Unterteil zu verbinden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind auf der Innenseite
des Oberteils der Zylinderwand in Längsrichtung verlaufende
Rippen angeordnet. Ebenso wie durch die Rippen im Unterteil
des Wärmeisolierbehälters wird hierdurch einerseits eine ko
stengünstige Ausbildung des Luftspaltes möglich und anderer
seits die Beanspruchbarkeit und Formbeständigkeit des Ober
teils erhöht, ohne das Gewicht wesentlich zu erhöhen.
Vorzugsweise verjüngen sich dabei die Rippen zum unteren Ende
und zur Zylinderwand hin, wodurch das Aufsetzen des Oberteils
auf den Sammelbehälter bzw. das Einführen des Sammelbehälters
in das Oberteil des Wärmeisolierbehälters erheblich verein
facht wird.
Es ist vorteilhaft, wenn im Ober- und im Unterteil der Durch
messer des von den Rippen beschriebenen kleinsten Innenkrei
ses gleich dem Außendurchmesser des Sammelbehälters ist. Dies
gewährleistet einen sicheren Halt des Sammelbehälters im Wär
meisolierbehälter, wodurch jede radiale Relativbewegung des
Sammelbehälters zum Wärmeisolierbehälter und damit eventuelle
Stoßbeanspruchungen oder gar das Entstehen einer Ge
räuschquelle vermieden wird.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung sind die Einrichtun
gen zur Halterung des Kältemittelsammlers am Unterteil des
Wärmeisolierbehälters angebracht. Die Montage des Kältemit
telsammlers wird so weiter vereinfacht. Das Unterteil kann
zuerst an der Halterung angebracht werden, und danach der
Sammelbehälter eingesetzt und das Oberteil aufgesetzt werden.
Bei einer Wartung oder Reparatur des Kältemittelsammlers muß
gegebenenfalls lediglich das Oberteil abgenommen und der Sam
melbehälter aus dem Unterteil herausgenommen werden, wobei
aber das Unterteil in der Halterung verbleibt. Wartungs- bzw.
Reparaturzeiten können hierdurch verringert werden.
Vorteilhafterweise sind die Einrichtungen zur Halterung des
Kältemittelsammlers in Umfangsrichtung des Wärmeisolierbehäl
ters in gleichmäßigen Abständen auf dessen Außenseite ange
ordnet. Auf diese Weise kann der Kältemittelsammler in ver
schiedenen Positionen eingebaut werden, wodurch z. B. der Ein
bau in unterschiedliche Kraftfahrzeugmodelle noch weiter ver
einfacht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Einrichtungen zur Halterung des Kältemittelsammlers jeweils
als taschenförmige Aufnahmen ausgebildet, in die jeweils ein
Halter einführbar ist. Der Kältemittelsammler kann damit
durch eine einfache Steckvorrichtung sicher befestigt werden.
Dabei weisen ganz besonders bevorzugt die taschenförmigen
Aufnahmen jeweils an ihrer Unterseite eine Öffnung auf, in
die der Halter einführbar ist. Der Wärmeisolierbehälter muß
somit lediglich von oben auf die Halter aufgesteckt werden,
um sicher zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug befestigt zu
sein.
Die taschenförmigen Aufnahmen weisen vorzugsweise jeweils auf
ihrer Oberseite eine Öffnung auf, die kleiner als die Öffnung
an der Unterseite ist und durch die ein Abschnitt des Halters
hindurchführbar ist. Hierdurch ist eine Kontrollmöglichkeit
dafür gegeben, daß der Kältemittelsammler korrekt auf die
Halterung aufgebracht worden ist. Bei einem korrekten Sitz
des Kältemittelsammlers auf der Halterung muß nämlich ein Ab
schnitt des Halters durch die obere Öffnung in der taschen
förmigen Aufnahme hindurchragen und somit sichtbar sein. Ein
unbeabsichtigtes Lösen des Kältemittelsammlers von seiner
Halterung wird somit weitestgehend vermieden. Ferner verhin
dert eine aus dem Abschnitt des Halters herausgeformte Rast
nase ein unbeabsichtigtes Lösen des Halters aus der taschen
förmigen Aufnahme.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei
spielshalber näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt längs Linie I-I in Fig. 2 eines
erfindungsgemäßen Kältemittelsammlers, wobei der Außenumriß
des Sammelbehälters durch strichpunktierte Linien dargestellt
ist, und
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1.
Der in den Figuren dargestellte Kältemittelsammler 1 ist Teil
einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage.
Der Kältemittelsammler 1 weist einen Sammelbehälter 2 und
einen Wärmeisolierbehälter 3 auf, der den Sammelbehälter 2
umschließt und durch Halterungen 4 gehaltert ist, die an der
(nicht dargestellten) Karosserie des Kraftfahrzeuges ange
schraubt sind.
Der Wärmeisolierbehälter 3 ist aus einem Unterteil 5 und ei
nem Oberteil 6 gebildet, die beide im wesentlichen zylin
drisch ausgebildet sind. Auf seiner Innenseite weist der Wär
meisolierbehälter 3 sowohl im Unterteil 5 als auch im Ober
teil 6 Rippen 7 auf, die am Sammelbehälter 2 anliegen. Der
Freiraum zwischen den Rippen 7 bildet einen Luftspalt 8 zwi
schen dem Sammelbehälter 2 und der Wandung 9 des Wärmeiso
lierbehälters 3 aus. Der Innendurchmesser der Wandung 9a des
Unterteils 5 stimmt mit dem Innendurchmesser der Wandung 9b
des Oberteils 6 überein, so daß beide Wandungen 9a, 9b auf
ihren Innenseiten zueinander bündig verlaufen. Auf der Außen
seite übergreift das Oberteil 6 mit seinem unteren Ende das
Unterteil 5. Mehrere vom unteren Ende des Oberteils 6 nach
unten vorragende, gleichmäßig über den Umfang verteilte Fort
sätze 10 bilden mit im oberen Bereich des Unterteils 5 radial
vorstehenden Vorsprüngen 11 Schnappverschlüsse 12. Der untere
Bereich des Unterteils 5 wird durch einen kalottenförmigen
Boden 13 abgeschlossen, der mit der Zylinderwandung 9a des
Unterteils einstückig verbunden ist. Am tiefsten Punkt des
kalottenförmigen Bodens 13 ist eine kleine Öffnung 14 vorge
sehen, um einen Ablauf für Kondenswasser zu schaffen.
An der Innenseite der Wandung des Unterteils 5 sind Rippen 7a
ausgebildet, die auf dem Boden 13 - ausgehend von der Kon
denswasser-Ablauföffnung 14 - radial und im Bereich der
zylindrischen Wandung 9a in Längsrichtung des Zylinders ver
laufen. Der Kurvenverlauf des kalottenförmigen Bodens 13 und
der auf dem Boden 13 ausgebildeten Rippen 7a, die eine kon
stante Höhe aufweisen, ist dem Kurvenverlauf des unteren En
des des Sammelbehälters 2 angepaßt, das somit durchgehend auf
dem Innenrand 15 der auf dem Boden 13 ausgebildeten Rippen 7a
aufliegt. Der Abstand zwischen den radial innenliegenden En
den 16 dieser Rippen 7a ist größer, beispielsweise doppelt so
groß, als der Durchmesser der Kondenswasser-Ablauföffnung 14,
wodurch das Kondenswasser ungehindert ablaufen kann. Die an
der Zylinderwandung 9a ausgebildeten Rippen 7a laufen zu die
ser und zur Verbindungsfuge 17 mit dem Oberteil 6 hin nahezu
spitz konisch zu, wobei beispielsweise bei einem etwa 168 mm
hohen Unterteil 5 und bei etwa 4,5 mm hohen Rippen 7a diese
Neigung 1,5° betragen kann.
Das Oberteil 6 ist deckelförmig ausgebildet und weist in sei
ner oberen Endfläche 18 eine Öffnung 19 auf, durch die der
Sammelbehälter 2 mit seinem oberen, kalottenförmigen Ende 20
hindurchragt. Die Zylinderwandung 9b des Oberteils 6 ist auf
ihrer Innenseite ebenfalls mit Rippen 7b versehen, die mit
den im Unterteil 5 ausgebildeten Rippen 7a fluchten. Die un
teren, dem Unterteil 5 zugewandten Enden 21 der Rippen 7b
verjüngen sich jeweils zur Zylinderwandung 9b und zur Verbin
dungsfuge 17 mit dem Unterteil 5 hin, wobei die sich verjün
genden Enden der Rippen 7a, 7b des Ober- und des Unterteils
6, 5 jeweils an der Verbindungsfuge 17 zwischen Ober- und Un
terteil 6, 5 gegenüberliegen. Im Ober- und im Unterteil 6, 5
sind jeweils acht Rippen 7b, 7a vorgesehen, die in Umfangs
richtung gleichmäßig verteilt sind und somit zu ihren benach
barten Rippen jeweils einen Winkel von 45° aufweisen (Fig. 2).
Im unteren Bereich des Unterteils 5 und im Oberteil 6 ent
spricht der Durchmesser 7′ des von den Rippen 7 beschriebenen
kleinsten Innenkreises dem Außendurchmesser des Sam
melbehälters 2, so daß dieser in diesen Bereichen radial ge
stützt ist.
Das Unterteil 5 weist im unteren Bereich seiner zylindrischen
Außenwand Einrichtungen 22 zur Halterung des Kältemittelsamm
lers 1 auf. Diese Einrichtungen 22 zur Halterung des Kälte
mittelsammlers 1 sind im vorliegenden Fall als taschenförmige
Aufnahmen 23 ausgebildet und weisen in dem Fig. 1 dargestell
ten Schnitt eine L-Form auf, wobei der kurze Schenkel 24 des
"L" mit der Außenwand des Wärmeisolierbehälters 3 verbunden
ist und eine obere Abschlußwand der taschenförmigen Aufnahme
23 bildet. Der lange Schenkel 25 des "L" verläuft in einem
Abstand parallel zur Außenwand des Wärmeisolierbehälters 3
nach unten und formt eine Abschlußwand in tangentialer Rich
tung (siehe Fig. 2), wodurch zwischen der Außenwand und dem
langen Schenkel 25 der taschenförmigen Aufnahme 23 ein
Schlitz 26 ausgebildet wird. In Umfangsrichtung werden die
Aufnahmen 23 durch seitliche Wände 27 abgeschlossen, die
ebenfalls mit der zylindrischen Außenwand des Wärmeisolierbe
hälters 3 verbunden sind. Im vorliegenden Fall sind sechs
solcher taschenförmigen Aufnahmen 23 in einem gleichmäßigen
Abstand in Umfangsrichtung an der Außenwand des Wärmeisolier
behälters 3 angebracht, so daß eine Aufnahme 23 zu ihren be
nachbarten Aufnahmen 23 einen Abstand von 60° aufweist.
Der Kältemittelsammler wird im dargestellten Beispiel durch
zwei Halter 4 gehaltert. Die Halter 4 sind in diesem Fall je
weils in Form einer flachen Zunge oder eines flachen Steges
ausgebildet, die bzw. der von unten so weit in den Schlitz 26
geschoben wird, daß das obere Ende des Halters 4 an der nach
unten weisenden Innenseite der oberen Abschlußwand 24 der ta
schenförmigen Aufnahme 23, d. h. des kleinen Schenkel des
"L", anliegt. Um zu gewährleisten, daß der Halter 4 vollstän
dig in die taschenförmige Aufnahme 23 eingeführt ist, ist in
der oberen Abschlußwand 24 der Aufnahme 23 eine kleine Öff
nung 28 vorgesehen, durch die ein Abschnitt 29 des Halters 4
hindurchragt und so signalisiert, daß der Halter 4 vollstän
dig in die Aufnahme 23 eingeführt ist. Ferner ist der Ab
schnitt 29 des Halters 4 derart ausgebildet, daß eine nach
außen hervorstehende Rastnase 35 sich auf der oberen Ab
schlußwand 24 abstützt und somit ein unbeabsichtigtes Lösen
des Halters 4 aus den Einrichtungen 22 verhindert. Der Halter
4 kann eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende einge
prägte Sicke aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, daß der
Halter 4 zweilagig bzw. -schichtig ausgeführt ist, wobei eine
äußere, dem Wärmeisolierbehälter 3 abgewandte Schicht 30 mit
ihrem oberen Ende 31 durchgehend an der Innenseite der oberen
Abschlußwand 24 der Aufnahme 23 anliegt und den Kältemittel
sammler stützt, während eine innere, dem Wärmeisolierbehälter
3 zugewandte Schicht 32 auf einem Teil ihrer Oberseite den
kleinen Abschnitt bzw. Vorsprung 29 aufweist, der durch die
besagte Öffnung 28 in der oberen Abschlußwand 24 der Aufnahme
23 hindurchragt und den korrekten Sitz des Kältemittel
sammlers 1 auf den Halterungen 4 erkennen läßt. Am unteren
bzw. am Fußende des Halters 4 ragt die innere Schicht 32 über
die äußere Schicht 30 vor, um einen Halterfuß 33 auszubilden,
der zum Anschrauben des Halters 4 an der Karosserie des
Kraftfahrzeuges dient.
Claims (10)
1. Kältemittelsammler mit einem Sammelbehälter, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Sammelbehälter (2) von einer wär
meisolierenden Schicht (3) umschlossen ist, und daß an
der Außenseite der Schicht Einrichtungen (22) zur
Halterung des Kältemittelsammlers (1) ausgebildet sind.
2. Kältemittelsammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen der wärmeisolierenden Schicht (3) und
dem Sammelbehälter (2) ein Luftspalt (8) vorgesehen ist.
3. Kältemittelsammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die wärmeisolierende Schicht (3) auf ihrer In
nenseite Rippen (7) zur Ausbildung des Luftspaltes (8)
aufweist.
4. Kältemittelsammler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht
als Wärmeisolierbehälter (3) ausgebildet ist.
5. Kältemittelsammler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Wärmeisolierbehälter (3) ein Unterteil (5),
in das der Sammelbehälter (2) einsetzbar ist, und ein
deckelförmiges Oberteil (6) aufweist.
6. Kältemittelsammler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Oberteil (6) mittels Schnappverschlüssen
(12) auf dem Unterteil (5) befestigbar ist.
7. Kältemittelsammler nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß im Unterteil (5) Rippen (7a) am
Boden (23) im wesentlichen radial und an der Zylinderwand
(9a) im wesentlichen in Längsrichtung verlaufen.
8. Kältemittelsammler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß sich die Rippen (7a) an der Zylinderwand (9a) zum
offenen Ende und zur Zylinderwand (9a) hin verjüngen.
9. Kältemittelsammler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (22) zu seiner
Halterung am Unterteil (5) des Wärmeisolierbehälters (3)
angebracht sind.
10. Kältemittelsammler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (22) zu sei
ner Halterung jeweils als taschenförmige Aufnahmen (23)
ausgebildet sind, in die jeweils ein Halter (4) ein
führbar ist, und die taschenförmigen Aufnahmen (23) je
weils an ihrer Unterseite eine Öffnung (26) aufweisen, in
die der Halter (4) einführbar ist, und die taschenförmi
gen Aufnahmen (23) jeweils auf ihrer Oberseite eine Öff
nung (28) aufweisen, die kleiner als die Öffnung (26) an
der Unterseite ist und durch die ein Abschnitt (29) des
Halters (4) hindurchführbar und mittels einer Rastnase
(35) befestigbar ist.
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