DE4221549A1 - Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Klimaanlagen wird die erzeugte Kälte über einen Wärmetauscher an einen Luftstrom abgegeben, der dem Fahrgastraum zugeführt ist. Der Luftstrom kann die aus dem Fahrgastraum abgezogene Abluft (Umluftbetrieb) und/oder Frischluft sein. In beiden Fällen wird beim Abkühlen der Luft im Verdampfer Feuchtigkeit kondensieren und sich als Wassertropfen auf den Rohrschlangen und den Wärme­ tauscherlamellen niederschlagen. Diese Tröpfchen werden vom Luftstrom zum Luftaustritt gefördert und dort mitgerissen, so daß mit dem gekühlten Luftstrom störende Wassertröpfchen in den Fahrgastraum eintreten können. Zum Zurückhalten der Kondenströpfchen wird daher auf der Abströmseite des Wärmetauschers ein engmaschiges Metallgitter angeordnet, welches wegen der Rostanfälligkeit aus Edelmetall besteht. Das Edelstahlgitter ist durch Stauchung wellenartig ver­ formt, so daß sich aus einer Grundebene erhebende Körper, nämlich die von einer Längsseite zur anderen Längsseite des Gitters verlaufenden Wellen erheben. Ein derartiges Edel­ stahlgitter hält zwar den Großteil gebildeter Kondens­ wassertröpfchen zurück, es hat aber ein erhebliches Gewicht und neigt - insbesondere bei in Fahrzeugen eingebauten Klimaanlagen - zu Lärm erzeugenden Eigenschwingungen, weshalb das Gitter über die Gitterfläche an mehreren Punkten mit dem Verdampfer bzw. den Verdampferlamellen zu verkleben ist. Dies ist aufwendig und schränkt die Wartungsfähigkeit des Verdampfers erheblich ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Klimaanlage derart weiterzubilden, daß bei geringem Gewicht und herstellungstechnischem Aufwand der in den Fahrgastraum eintretenden Luftstrom frei von Kondenswassertröpfchen ist.

Die Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die besondere räumliche Gestaltung des Kunststoffgitters ermöglicht einen extrem hohen Abscheide­ grad, der besser ist als bei bekannten, wellig gestauchten Edelstahlgittern. Das erfindungsgemäße Kunststoffgitter kann auf einfache Weise auf die passende Größe zuge­ schnitten werden, es ist leicht zu handhaben und weist ein geringes Gewicht auf. Es kann unmittelbar auf der Abström­ seite des Verdampfers angeordnet werden, da es nur geringe Neigung zu Eigenschwingungen hat und selbst beim Anschlagen an die Verdampferlamellen keinen bedeutenden Lärm erzeugt.

Bevorzugt sind die pyramidenförmigen Körper aus je vier dreieckigen Seitenflächen mit gemeinsamer Spitze gebildet, deren Grundkanten die Grundebene der Lagen des Kunststoff­ gitters bestimmen. Die benachbarten pyramidenförmigen Körper schließen dabei vorzugsweise deckungsgleich jeweils an den Grundkanten der Dreiecke an.

In besonderer Weiterbildung der Erfindung werden die zuge­ schnittenen Kunststoffgitter im Bereich der Begrenzungs­ kanten durch thermoplastische Verformung zu steifen Rändern umgebildet, wobei gegenüberliegende steife Ränder zu elastischen Klemmlaschen verformt werden können, die das Kunstoffgitter unmittelbar am Verdampferrahmen halten.

In Weiterbildung der Erfindung können die steifen Ränder einen geschlossenen Rahmen bilden, der insbesondere in einfacher Weise austauschbar in gegenüberliegenden Führungsschienen des Verdampfers oder eines den Verdampfer aufnehmenden Gehäuses gehalten werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, in der nachfolgend im einzelnen beschriebene Ausführungs­ beispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf die Abströmseite eines Verdampfers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Verdampfer nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Verdampfers nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Kunststoffgitter eines Tröpfchenabscheiders,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Kunststoffgitters nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Gehäuse mit einem Verdampfer,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Verdampfer mit angeknöpftem Gitter.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, besteht der Verdampfer 1 aus einer Vielzahl von in einem Rahmen gehaltener Rohrschlangen 2, durch die ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel tritt durch Zuleitungsrohre 3 ein, verdampft unter Aufnahme von Wärme und wird gasförmig über die Rohre 4 abgeleitet. Die Rohrschlangen 2 liegen in einem Lamellen­ paket 5, welches in Pfeilrichtung 6 von einem Luftstrom durchströmt ist.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, ist auf der Abströmseite 7 des Verdampfers 1 ein Tröpfchenabscheider 8 angeordnet, der aus einem engmaschigen Gitter besteht. Das Gitter erstreckt sich lotrecht zur Luftströmung über den gesamten Durchtrittsquerschnitt des Verdampfers und ist an dessen Rahmen festgelegt.

Das engmaschige Gitter des Tröpfchenabscheiders 8 besteht aus mindestens 2 miteinander verbundenen Lagen 30 eines Kunststoffgewebes, wie es in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist. Das Gitter besteht aus zwei Lagen 30 gleichen Aufbaus, wobei jede Lage aus einer Vielzahl von aneinander gereihten räumlichen Körpern 10 besteht, die im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel pyramidenförmig ausgebildet sind. Jeder pyramidenförmige Körper 10 besteht aus vier dreieckigen Seitenflächen 11 mit gemeinsamer Spitze 12, wobei die Grundseiten 13 einen quadratischen Rahmen bilden und die Grundebene 30 bestimmen, aus denen sich die pyramiden­ förmigen Körper erheben. An jeden pyramidenförmigen Körper 10 schließen vier weitere pyramidenförmige Körper 10 an, wobei die jeweiligen gegenüberliegenden Seitenflächen 11 an ihren Grundkanten 13 deckungsgleich aneinander anschließen. Die pyramidenförmigen Körper 10 bilden somit orthogonal zueinander liegende Reihen aus.

Wie sich aus dem Schnitt gemäß Fig. 6 sowie der Seiten­ ansicht gemäß Fig. 5 ergibt, liegen die Grundebenen 31 der beiden Lagen 30 des Kunststoffgewebes mit einem Ab­ stand a voneinander, der etwa 5 mm beträgt. Die pyramiden­ förmigen Körper 10 liegen einander zugewandt, wobei die Spitzen 12 der einen Lage 30 auf Höhe der Grundebene 31 und die Spitzen 12 der anderen Lage 30 auf der Höhe der anderen Grundebene 30 liegen. Die beiden Lagen liegen versetzt zueinander, so daß im Tiefpunkt zwischen vier aneinander stoßenden pyramidenförmigen Körpern 10 der einen Lage die Spitze 12 eines pyramidenförmigen Körpers 10 der anderen Lage zu liegen kommt.

Die miteinander verknüpften Fäden des erfindungsgemäßen Kunstoffgewebes liegen im wesentlichen zur Strömungs­ richtung des Luftstroms senkrecht ausgerichtet, wobei die Fäden Monofilamente sind. Sie bestehen aus Thermoplasten wie PETP, PP, HTPP, PVDF, ETFE oder Teflon.

Ein derartig aufgebautes Kunststoffgitter wird zum Einsatz als Tröpfchenabscheider bei einem Verdampfer zugeschnitten und am Gehäuserahmen des Verdampfers befestigt, z. B. ange­ klebt. Vorteilhaft ist das Kunststoffgitter austauschbar befestigt, wozu die parallel zu den Rohrschlangen liegende obere und untere Begrenzungskante 20, 21 durch thermo­ plastische Verformung zu einem steifen Rand 20a bzw. 21a umgebildet wird. Die steifen Ränder werden - wie Fig. 3 zeigt - rechtwinklig zur Ebene des Kunststoffgitters gewinkelt, wobei die freien Enden leicht nach innen umgebogen werden. Die so erhaltenen elastischen Klemm­ laschen 20b bzw. 21b dienen zum Einhaken des Kunst­ stoffgitters am Rahmen des Verdampfers.

In der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die umlaufende Begrenzungskante des Kunststoffgitters durch thermo­ plastische Verformung zu steifen Rändern umgebildet, die vorzugsweise einen geschlossenen Rahmen 19 bilden. Der das Kunststoffgitter umgebende Rahmen wird mit zwei gegenüber­ liegenden Seiten in einander gegenüberliegende Führungs­ schienen 18 eines Gehäuses 17 vor der Verdampferab­ strömseite eingeschoben. Es kann vorteilhaft sein, in Führungsschienen 18a vor die Verdampferanströmseite einen Tröpfchenabscheider in Form des erfindungsgemäßen Kunst­ stoffgitters einzuschieben, um eventuell in der Frischluft mitgeführtes Spritzwasser vom Verdampfer 1 zurück zuhalten oder um das Schwirren (Geräusch) an den Verdampferlamellen durch eine tangentiale Ausströmung herabzusetzen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind auf gegenüber­ liegenden Seiten des Verdampferrahmens 41 rahmenfeste Haken 42 angeordnet, die das Kunststoffgitter durchstoßen und es in seiner Lage am Verdampfer 1 halten.

Sehr gute Abscheideergebnisses wurden mit pyramidenförmigen Körpern erzielt, die eine in der Grundebene gemessene Kantenlänge von 1 bis 15 mm, insbesondere 13 mm haben. Dabei hat sich die offene Gesamtstruktur des Gitters in Bezug auf den Abfluß des sich absetzenden Wassers als vorteilhaft herausgestellt.

Claims (10)

1. Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von einem Luftstrom durchströmten Verdampfer (1) und einem im Luftstrom angeordneten Tröpfchenabscheider (8) aus einem engmaschigen Gitter mit einer Vielzahl aneinander gereihter Körper (10), die sich aus einer gemeinsamen Grundebene (15, 16) erheben, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper pyramidenförmig sind und das Gitter aus mindestens zwei zueinander versetzt liegenden, miteinander verbundenen Lagen eines Kunstoffgewebes besteht, wobei die Spitzen der pyrami­ denförmigen Körper der einen Lage auf Höhe der Grund­ ebene der anderen Lage liegen und umgekehrt und die miteinander verknüpften Fäden des Kunststoffgewebes zur Strömungsrichtung des Luftstrom im wesentlichen senk­ recht liegen.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Körper (10) aus je vier dreieckigen Seitenflächen (11) mit gemeinsamer Spitze (12) bestehen, deren Grundkanten (13) die Grundebene (15, 16) bestimmen.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten pyramiden­ förmigen Körper vorzugsweise deckungsgleich jeweils an den Grundkanten der Dreiecke anschließen.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkanten (13) der Seitenflächen (11) eine Länge von etwa 10 bis 15 mm, vorzugsweise 13 mm haben.

5. Klimaanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Grund­ ebenen (15, 16) der beiden Lagen etwa 2-7 mm, vorzugsweise 5 mm beträgt.

6. Klimaanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskante (20, 21) des Kunststoffgitters durch thermoplastische Ver­ formung zu einem steifen Rand (20a, 21a) umgebildet ist.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die steifen Ränder einen geschlossenen Rahmen bilden.

8. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der steife Rand zu einer elastischen Klemmlasche verformt ist.

9. Klimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen in einander gegenüberliegenden Führungsschienen (18, 18a) benachbart zum Verdampfer (1) gehalten ist.

10. Klimaanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand am Verdampfer (1) festgeklebt ist.