DE19641029C2 - Verdampfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, mit Kältemittel führenden, zueinander parallel verlaufenden Röhren und mit zwischen diesen angeordneten, horizontal ge­ richteten Lamellen mit Schlitzen.

Ein dergestalt aufgebauter Verdampfer ist durch die DE 40 09 997 A1 be­ kannt geworden. Die im wesentlichen der Erhöhung des Wärmeaustausches dienenden Lamellen bzw. deren Zwischenräume werden von einem horizon­ tal gerichteten Luftstrom beaufschlagt. Die durch Schneiden und Ausbiegen der Lamellenflächen hergestellten Schlitze bewirken eine Turbulenzströ­ mung der Luft, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung weiter erhöht werden kann. Ebenso bewirken die Schlitze, daß das beim Betrieb des Verdampfers aus der Luft auskondensierende Wasser, also das Kon­ densat, durch den Schwerkrafteinfluß sich nach unten bewegen kann. Dabei hat sich als nachteilig herausgestellt, daß insbesondere im unteren Bereich des Verdampfers eine Anhäufung des Kondensats stattfindet. Dies verrin­ gert zwangsläufig die thermische Leistungsfähigkeit (Wärmeübertragung) des Verdampfers und kann auch mit einer Geruchsbelästigung einhergehen, da Feuchtigkeit stets auch Grundlage zum Wachstum von Mikroorganismen ist.

Einen ähnlich aufgebauten Verdampfer zeigt das US-Patent 4 350 025, allerdings ohne geschlitzte Lamellen, wobei die Kältemittel führenden Röhren stirnseitig mit Auffangstegen ausgestattet sind, um zu verhindern, daß das horizontal abfließende Kondensat in Form von Wasserspritzern abgesondert wird.

Ergänzend sei noch auf die US 5 190 100 A verwiesen, in der ein Kondensator für eine Fahrzeug-Klimaanlage beschrieben ist, der im wesentlichen aus zwei unterschiedlich dimensionierten Teil-Kondensatoren besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Verdampfer gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 in der Weise weiterzubilden, daß einer übermäßigen Kondensatanhäufung, insbesondere im unteren Bereich des Verdampfers, wirksam vorgebeugt werden kann.

Dies gelingt erfindungsgemäß, indem der Verdampfer gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgebaut ist. Sonach kann bereits nach einer rela­ tiv geringfügigen Kondensatansammlung oberhalb einer geschlossenen La­ melle das Kondensat vom den Verdampfer durchströmenden Luftstrom mit­ genommen werden.

Werden, wie Patentanspruch 2 in einer vorteilhaften Weiterbildung angibt, in regelmäßigen Abständen von z. B. 3 bis 8 Lamellen keine Schlitze angeord­ net, so ergibt sich stets nur eine geringfügige Ansammlung von Kondensat. Bei den dazwischenliegenden, mit Schlitzen versehenden Lamellen kann weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß die Anstellwinkel der Schlitze aufeinanderfolgender Lamellen von oben nach unten gehend zunehmen, um so eine die Zunahme der Kondensatmenge berücksichti­ gende höhere Drainagewirkung zu erzielen (Patentanspruch 3). Um zu ver­ hindern, daß das horizontal abfließende Kondensat beim Erreichen der Ver­ dampfer-Stirnseite in Form von Wasserspritzern abgesondert wird, können, wie an sich im Stand der Technik bekannt (US 4,350,025), stirnseitige Auffangstege oder auch großflächige Wasserabscheidegitter vorgesehen werden. Denkbar wäre auch eine Teilung des Verdampfers, wobei ein vorde­ rer Teil als Auffangelement dienen kann.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Verdampfers,

Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung zweier benachbarter Röhrenele­ mente mit zwischen ihnen angeordneten Lamellen,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß Pfeile III in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematisierte Darstellung des Verdampfers mit stirnseitig ange­ ordnetem Wasserabscheidegitter und

Fig. 5 eine schematisierte Darstellung eines geteilten Verdampfers.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verdampfer 1 mit einem serpentinför­ mig gebogenen Röhrenelement 2 welches eine Anzahl paralleler Kühlkanäle 3 aufweist. Die Enden des Röhrenelementes 2 münden in einen Käl­ temitteleinlaßstutzen 4 bzw. in einen Kältemittelauslaßstutzen 5, die jeweils über angeschlossene Rohre 6, 7 und weitere, der Einfachheit halber hier nicht dargestellte Elemente den Kältemittelkreislauf aufrechterhalten.

Zwischen einander angrenzenden, geraden Abschnitten des Röhrenelemen­ tes 2 sind ebenfalls serpentinförmig gebogene Lamellenbündel 8 angeord­ net und mit den Röhrenelement-Abschnitten verbunden. Die Freiräume zwi­ schen den einzelnen Lamellen 9, 10 (vgl. Fig. 2 und 3) werden von einem Luftstrom 12 durchsetzt, über den ein Wärmeaustausch mit einem im Röh­ renelement 2 strömenden Kältemittel 13 stattfindet. Durch die Lamellen 9, 10 wird die wärmeaustauschende Oberfläche insgesamt erhöht, wodurch der Wärmeaustausch verbessert wird.

Wie sich aus der Zusammenschau der Fig. 2 und 3 ergibt weisen eine An­ zahl übereinander liegender Lamellen 9 in Richtung des Luftstromes 12 ge­ hend und über die Tiefe T des Verdampfers 1 reichend eine Reihe von durch Schneiden und Ausbiegen der Lamellen 9 hergestellte Rippen 14 auf, die nach unten in einem vorgegebenen Anstellwinkel α wegragen. Dadurch werden Schlitze 15 gebildet, über die das Kondensat 16 der Schwerkraft folgend nach unten abfließen kann.

Zweckmäßigerweise ist bei weiter unten liegenden Lamellen 9 ein höherer Anstellwinkel α vorgesehen, so daß das nach unten mengenmäßig zuneh­ mende Kondensat 16 auch größere Durchtrittsöffnungen (Schlitze 15) vor­ findet.

Vorzugsweise nach jeder dritten bis achten in der oben beschriebenen Weise ausgeführten Lamelle 9 folgt eine weitere Lamelle 10, die eine ge­ schlossene Oberfläche aufweist, also nicht mit Schlitzen 15 versehen ist. Die sich dort ansammelnde, relativ geringe Kondensatmenge 16 kann vom Luftstrom 12 mitgenommen und stirnseitig (Stirnseite 11; vgl. Fig. 4) aus dem Verdampfer 1 herausbefördert werden. Ein Aufstauen größerer Mengen Kondensat 16 findet dadurch nicht statt, da unterhalb der geschlossenen La­ melle 10 Kondensat 16 wieder von neuem gebildet wird.

Um beim stirnseitigen Austritt des Kondensats 16 Wasserspritzer zu vermei­ den sind dort beispielsweise an das Röhrenelement 2 des Verdampfers 1 angesetzte Stege oder ein großflächiges Wasserabscheidegitter 17 ange­ ordnet, welches das Kondensat 16 auffängt und in ein unten angeordnetes Auffanggefäß 18 abtropfen läßt. Die gleiche Wirkung könnte auch dadurch erzielt werden, daß der Verdampfer in einen vorderen und hinteren Teil-Ver­ dampfer 19, 20 unterteilt wird, wobei der vordere Verdampferteil 19 die Funktion eines Wasserabscheidegitters übernehmen könnte (Fig. 5).

Claims (4)

1. Verdampfer, insbesondere für eine Kraftfahrzeug Klimaanlage, mit Käl­ temittel führenden, zueinander parallel verlaufenden Röhren und mit zwi­ schen diesen angeordneten, horizontal gerichteten Lamellen mit Schlit­ zen, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einer Anzahl mit Schlitzen (15) versehener Lamellen (9) mindestens eine Lamelle (10) mit geschlos­ sener Oberfläche angeordnet ist.

2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugs­ weise nach 3 bis 8 mit Schlitzen (15) versehenen Lamellen (9) eine La­ melle (10) mit geschlossener Oberfläche vorhanden ist.

3. Verdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (15) bildende Rippen (14) von unteren Lamellen (9) einen größeren Anstellwinkel α aufweisen als die Rippen (14) der oberen Lamellen (9).

4. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser be­ züglich seiner Tiefe T in einen vorderen und hinteren Teil-Verdampfer (19, 20) unterteilt ist, wobei der vordere Verdampferteil (19) als Wasser­ abscheidegitter dient.