DE19645502C2 - Trockneranordnung am Kältemittel-Kondensator einer Fahrzeug-Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trockneranordnung am Kältemittel-Kondensator einer Fahr­ zeug-Klimaanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für eine Kon­ denstoranordnung im Frontbereich des Fahrzeugs.

Trockner dienen allgemein der Aufnahme und somit auch der Entfernung von Feuchtig­ keit (Wasser/Wasserdampf) aus einem Medium, indem sie diese physikalisch binden. Auch in Fahrzeug-Klimaanlagen werden derartige Trockner eingesetzt, um dem Kältemit­ tel zugeführte Feuchtigkeit, beispielsweise bei der Montage des Kältemittelkreislauf­ systems oder infolge einer Öffnung desselben, wieder zu entziehen, damit die Kühllei­ stung nicht beeinträchtigt wird.

Die DE 42 38 853 A1 hat einen Kondensator für eine Klimaanlage eines Fahrzeugs mit einem Rohr-Rippenblock zu Gegenstand, welcher beidseits Sammelrohre für ein das Rohrsystem durchlaufendes Kältemittel aufweist und bei dem seitlich und parallel zu einem Sammelrohr ein mit diesem verbundener externer Sammler angeordnet ist, der sowohl Füllmengenreservoir als auch Dampfabscheider ist. Der Kondensator ist durch in den Sammelrohren angeordnete und den Kältemittelstrom mäanderförmig durch das Rohrsystem leitende Trennwände in einen oberen Kondensierabschnitt und einen unteren Unterkühlabschnitt für das dort bereits verflüssigte Kältemittel unterteilt, und der Sammler ist zwischen dem Kondensierabschnitt und dem Unterkühlabschnitt ange­ schlossen, so daß die Unterkühlung des Kältemittels im wesentlichen erst nach Austritt aus dem Sammler erfolgt. In diesem Sammler, durch den das verflüssigte, aber noch nicht unterkühlte Kältemittel geleitet wird, ist auch ein Trockner in Form einer aus­ tauschbaren Trocknerpatrone angeordnet. Der so beschaffene Kondensator ist in Fahrt­ richtung quer vor dem Kühler für das Motorkühlmittel angeordnet, und der Sammler im wesentlichen seitlich neben dem Kondensator. Die seitliche Anordnung des Sammlers ergibt eine Verbreiterung des Kondensator-Blockes, die bei Fahrzeugen mit gekrümmter Vorderwagenkontur störend sein kann.

Weiter ist aus der gattungsgemäßen JP 07 243 720 A eine Trockneranordnung am Kältemittel-Kondensator einer Fahrzeug-Klimaanlage bekannt, bei der der Kältemittel- Kondensator einen Rohr-Rippenblock mit beidseits angeordneten Sammelrohren aufweist, die mittels Trennwänden derart unterteilt sind, dass der Rohr-Rippenblock einen oberen Kondensierabschnitt für noch gasförmiges Kältemittel und einen unteren Unterkühlabschnitt für verflüssigtes Kältemittel aufweist, wobei der Kältemittelfluss über einen am Kältemittel- Kondensator angeordneten Trockner geführt ist und zudem der Trockner dem Unterkühlabschnitt nachgeschaltet ist.

Konkret ist hier an einem der Sammelrohre ein sich im Wesentlichen über dessen Längserstreckungsrichtung erstreckender zylindrischer Rohrabschnitt als Aufnahmebehältnis angebracht, in den von einem unteren Sammelrohrendbereich des angrenzenden Sammelrohres ausgehend ein Füllrohr mündet, das sich entlang der Längsachse des Aufnahmebehältnisses bis zu einem gegenüberliegenden oberen Ende des Sammelrohres erstreckt. In einem mittleren Bereich des Aufnahmebehältnisses ist dieses Füllrohr in einem Trockner eingebettet, wobei am oberen Füllrohrende, das dem oberen Sammelrohrende zugeordnet ist, eine Vielzahl von Löchern vorgesehen ist. Vom Kältemittel-Kondensator kommendes flüssiges Kältemittel wird über das Füllrohr in den oberen Füllrohrbereich gedrückt und kann dort über die Löcher aus dem Füllrohr austreten und anschließend durch den Trocknerabschnitt fließen. Anschließend durchläuft das Kältemittel dann noch eine Filtereinheit. Mit diesem Aufbau sollen gasförmige Bestandteile vom flüssigen Kältemittel separiert werden. Das so von gasförmigen Bestandteilen gereinigte flüssige Kältemittel wird dann in einem unteren Bereich des Aufnahmebehältnisses gespeichert und anschließend einem Expansionsventil zugeführt.

Ein derartiger Aufbau ist relativ kompliziert und führt zudem zu einer wesentlichen Verbreiterung des Kondensator-Blockes, die bei Fahrzeugen mit gekrümmter Vorderwagenkontur unter Umständen störend sein kann. Des weiteren besteht bei einem solchen Aufbau, bei dem das Kältemittel über ein Füllrohr in einen separaten Rohrabschnitt als seitliches Aufnahmebehältnis eingebracht wird, die Gefahr, dass das aus dem Kältemittel-Kondensator ausströmende unterkühlte Kältemittel hier wieder erwärmt wird, was den Wirkungsgrad einer Klimaanlage negativ beeinträchtigen kann.

Zudem ist aus der JP 07 243 730 A ein Aufbau bekannt, bei dem ein Trockner vorgesehen ist, der entfernt vom Kältemittel-Kondensator im Kühlmittelkreislauf angeordnet ist. Der Trockner weist ein zylindrisches Rohr auf, in den ein Trockenmittel vor dem Biegen des Rohres einbracht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Trockneranordnung am Kältemittel-Kondensator einer Fahrzeug-Klimaanlage zu schaffen, durch die das Kältemittel-Kreislaufsystem vereinfacht, die Einbaugegebenheiten des Kältemittel-Kondensators verbessert und eine maximale Kühlleistung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß Anspruch 1 ist der Trockner unter dem Kältemittel-Kondensator im Kühlluftstrom angeordnet.

Mit einem derartigen Aufbau ist sichergestellt, dass der Trockner stets mitgekühlt wird - auch bei im Standardbetrieb eingeschaltetem Lüfter - und sich im gleichen Temperaturbereich wie der Unterkühlabschnitt des Rohr-Rippenblocks befindet, so dass das den Trockner durchströmende unterkühlte Kältemittel seine niedrige Temperatur beibehält und die Wirksamkeit der Klimaanlage nicht beeinträchtigt wird. Das Kältemittel wird dabei direkt von oben nach unten bis zu seiner maximalen Unterkühlung durch das Rohrsystem des Rohr- Rippenblockes und danach direkt durch den Kältemittel-Kondensator geführt, was eine Vereinfachung der Kältemittel-Kreislaufführung darstellt. Darüber hinaus bringt die räumliche Anordnung des Trockners unter dem Rohr-Rippenblock Einbauvorteile mit sich, die durch eine geringe Breite des Kondensators gegeben sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So hält die separate Anordnung eines Trockner-Rohres unmittelbar unter dem Rohr- Rippenblock gemäß Anspruch 2 die Bauhöhe gering und ermöglicht auch auf einfache Weise die Anordnung von Mitteln für einen erforderlich werdenden Trockneraustausch bei einem Defekt im Kältemittelkreislaufsystem oder bei einer Reparatur, beispielsweise Mittel nach Anspruch 5.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 3 in Verbindung mit mit Anspruch 4 liegen der Anschluss für die Kältemittelzuführ- und -abführleitung an dem Rohr-Rippenblock dicht beieinander, was insbesondere montagetechnische Vorteile hat.

Die Anordnung des Trockners in einer kältemitteldurchlässigen Hülle, so wie im Anspruch 6 aufgeführt, erleichtert schließlich dessen Handhabung bei der Einbringung in das Trockner- Rohr und bei einem erforderlichen Austausch.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der zugehö­ rigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht eines Kältemittel-Kondensators mit erfindungsgemäßer Trockneranordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Kältemittel-Kondensators und

Fig. 3 einen Schnitt C-C durch das Trockner-Rohr.

Der in Fig. 1 dargestellte Kältemittel-Kondensator 1 besteht aus einem Rohr-Rippenblock 2 mit Flachrohren 3 für den Kältemitteldurchfluß und zwischen diesen angeordneten Kühlrippen 4. Die Flachrohre 3 münden beidseits in senkrecht zu diesen angeordnete Sammelrohre 5 und 6 mit einen Kältemitteldurchfluß mäanderförmig leitenden Trenn­ wänden 7. Das Sammelrohr 6 ist im Bereich seines oberen Endes über einen Verbin­ dungskanal 8 und ein Anschlußglied 9 mit einer das Kältemittel von einem nicht darge­ stellten Kompressor zuführenden und am Anschluß 9a anschließbaren Leitung verbind­ bar. Das Sammelrohr 5 ist über ein an dessen unterem Ende angeordnetes Verbindungs­ rohr 10, über das das kondensierte und unterkühlte Kältemittel aus dem Kältemittel-Kon­ densator 1 abgeführt wird, mit einem Trockner-Rohr 11 kreisrunden Querschnitts ver­ bunden, in dem der Trockner 12 in einem Behältnis aus einem kältemitteldurchlässigen Gewebe 12a angeordnet ist. Das Trockner-Rohr 11 ist parallel zu den Flachrohren 3 direkt unter dem Rohr-Rippenblock 2 vermittels an diesem angeordneten Halterungs­ klemmen 13 gehaltert und weist an der der Eintrittsseite des Verbindungsrohres 10 gegenüberliegenden Stirnseite ein Rohr 14 auf. Dieses Rohr 14 ist mit einer Schraube 15 und einem am Rohr 14 angeordneten Befestigungsflansch 16 an einem lösbaren Deckel 17 lösbar am Trockner-Rohr 11 angeordnet und mit dem Anschlußstück 9 verbunden und an diesem am Anschluß 9b mit einer zu einer Expansionseinrichtung führenden Abführleitung verbindbar. Zur Befestigung des Kältemittel-Kondensators im Fahrzeug sind beidseits des Rohr-Rippenblockes 2 an diesem Halterungselemente 18 ange­ schraubt.

Anstelle der Halterungsklemmen 13 können auch direkt an dem Trockner-Rohr 11 ange­ lötete Laschen vorgesehen werden, die ihrerseits beispielsweise an einem dem Rohr- Rippenblock 2 zugeordneten Halteblech 13a mittels Verschraubung oder Vernietung befestigt sind (in der Zeichnungen nicht dargestellt. Dadurch wird eine deutliche Bau­ raumeinsparung nach unten erzielt.

In der Seitenansicht in Fig. 2 ist das Anschlußstück 9 mit den Anschlußstellen 9a und 9b für eine das Kältemittel zuführende Leitung und eine Abführleitung zu sehen. Zu erkennen sind auch die Schraube 15 und der Befestigungsflansch 16.

Schließlich zeigt Fig. 3 einen Schnitt durch das an der Unterseite des Rohr-Rippen­ blockes 2 angeordnete Trockner-Rohr 11 mit dem eingebrachten Trockner 12. Dieser befindet sich über dem innenseitigen Endbereich des Rohres 14 und auch vor dessen innenseitiger Eintrittsöffnung für das flüssige Kältemittel und füllt die gesamte lichte Weite des Trockner-Rohres 11 in horizontaler Richtung aus.

Der Kältemittel-Kondensator 1 befindet sich im Kältemittelkreislauf zwischen einem Kompressor, der verdampftes Kältemittel verdichtet, und einer Expansionseinrichtung, durch die das im Kältemittel-Kondensator 1 unterkühlte Kältemittel weiter abgekühlt wird, und im Fahrzeug vor dem Kühler, hinter dem wiederum ein Lüfter angeordnet ist. Beide Wärmetauscher werden in der Reihenfolge Kältemittel-Kondensator 1 - Kühler von Kühlluft durchströmt, wobei der Kühlluftstrom sowohl durch die Vorwärtsfahrt des Fahr­ zeugs als auch durch den Lüfter erzeugt werden kann. In den Kältemittel-Kondensator am Anschluß 9a eintretendes, zunächst noch gasförmiges Kältemittel durchläuft diesen unter ständiger Abkühlung mäanderförmig, wobei die in den Sammelrohren 5 und 6 angeordneten Trennwände 7 und das untere Ende des Sammelrohres 6 die Bereiche mit jeweils entgegengerichteter Kältemittelströmungsrichtung bestimmen. In der vorliegen­ den Ausführung gibt es drei Bereiche, die infolge der durch die Abkühlung und Konden­ sation des Kältemittels bewirkten Verdichtung desselben einen sich von Bereich zu Bereich verkleinernden durchlässigen Querschnitt aufweisen. Der untere Bereich, in dem das Kältemittel bereits verflüssigt ist, dient der Unterkühlung des kondensierten Kälte­ mittels. Das unterkühlte Kältemittel strömt am unteren Ende des Unterkühlbereiches aus dem Sammelrohr 5 in das Verbindungsrohr 10, das im oberen Stirnseitenbereich in das Trockner-Rohr 11 mündet, und danach direkt durch das Trockner-Rohr 11, wo es zum Zwecke eines Feuchtigkeitsentzuges nach Durchtritt durch das den Trockner 12 umhül­ lende Gewebe 12a den Trockner 12 umströmt, über das im unteren Stirnseitenbereich des Trockner-Rohres 11 angeschlossene Rohr 14 und das Anschlußstück 9 zu der ange­ schlossenen Expansionseinrichtung. Das Trockner-Rohr 11 befindet sich durch seine Anordnung direkt unter dem Kältemittel-Kondensator 1 im Kühlluftstrom, wodurch eine Fortsetzung der Abkühlung des Kältemittels bewirkt, zumindest jedoch die im Kältemit­ tel-Kondensator 1 erreichte Unterkühlungstemperatur gehalten wird. Durch Lösen der Schraube 15 und des Deckels 17 ist das Innere des Trockner-Rohres 11 zugänglich, so daß der Trockner 12 eingebracht bzw. ein verbrauchter Trockner 12 ausgetauscht wer­ den kann.

Claims (6)

1. Trockneranordnung am Kältemittel-Kondensator einer Fahrzeug-Klimaanlage, bei der der Kältemittel-Kondensator einen Rohr-Rippenblock mit beidseits angeordneten Sammelrohren aufweist, die mittels Trennwänden derart unterteilt sind, dass der Rohr- Rippenblock einen oberen Kondensierabschnitt für noch gasförmiges Kältemittel und einen unteren Unterkühlabschnitt für verflüssigtes Kältemittel aufweist, und der Kältemittelfluss über einen am Kältemittel-Kondensator angeordneten Trockner geführt ist, wobei der Trockner dem Unterkühlabschnitt nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (12) unter dem Kältemittel-Kondensator (1) im Kühlluftstrom angeordnet ist.

2. Trockneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (12) in einem separaten Trockner-Rohr (11) beliebiger Querschnittsform angeordnet ist, das parallel zu den Rohren (3) des Kältemittel-Kondensators (1) an diesem gehaltert ist.

3. Trockneranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockner- Rohr (11) einerseits über ein Verbindungsrohr (10) mit dem unteren Ende des Sam­ melrohres (5), an dem das unterkühlte Kältemittel austritt, und andererseits über ein Rohr (14) mit einem Anschlußglied (9) verbunden ist, mit dem der Kältemittel-Kon­ densator (1) in den Kältemittelkreislauf montierbar ist.

4. Trockneranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß­ glied (9) einen Anschluß (9a) für eine mit einem Kältemittel-Kompressor verbundene Kältemittelzuführleitung und einen Anschluß (9b) für eine mit einer Kältemittel-Expan­ sionseinrichtung verbundene Abführleitung aufweist.

5. Trockneranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockner- Rohr (11) auf der Austrittsseite des Kältemittels durch einen Schraubverschluß (17) verschlossen ist.

6. Trockneranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trock­ ner (12) in einer kältemitteldurchlässigen Hülle (12a) im Trockner-Rohr (11) angeord­ net ist.