DE4319293C2 - Kondensator für eine Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für eine Klimaanlage mit einem Rohr-Rippenblock und beidseits angeordneten Sammel­ rohren und mit einem parallel zu einem Sammelrohr angeordne­ ten Sammler, in welchem Trocknergranulat untergebracht ist, wobei das Sammelrohr und der parallel dazu angeordnete Samm­ ler eine Baueinheit bilden.

Bei einer bekannten Bauart der eingangs genannten Art (US 5 159 821 A) sind das Sammelrohr und der dazu parallele Sammler in gegenseitigem Abstand angeordnet. Der Zwischenraum ist mittels eines wärmeisolierenden Materials ausgefüllt. Der Sammler ist an dem Sammelrohr mittels Laschen befestigt. Bei dieser bekannten Bauart wird eine Verbindung zwischen Sammler und Sammelrohr für das strömende Kältemittel dadurch geschaf­ fen, daß die unteren Enden des Sammelrohres und des Sammlers mittels eines Rohres verbunden sind, das in dem Sammler nach oben geführt ist und oberhalb eines Trocknergranulates mit Öffnungen versehen ist. Das Trocknergranulat ist oberhalb ei­ nes Filters angeordnet, das auf dem Rohr geführt ist. Das Trocknergranulat wird zwischen dem Filter und einer gelochten Scheibe etwas zusammengedrückt, die mit einer Hülse belastet wird die sich an einem nicht lösbar angebrachten Deckel ab­ stützt. Bei dieser Bauart ist es nicht möglich, das Trockner­ granulat und gegebenenfalls auch den Filter zu Wartungszwec­ ken auszutauschen, ohne daß der gesamte Kondensator ausgebaut wird.

Es ist auch bekannt (JP 4-432714 A), einen Sammler und ein Sammelrohr eines Kondensators als eine Baueinheit auszubil­ den, bei welcher der Sammler ein Doppelrohr ist, das an das Sammelrohr angesetzt ist. Das an das Sammelrohr angesetzte, im Durchmesser kleinere Rohr bildet einen Strömungskanal für Kältemittel, das über diesen Kanal dem eigentlichen Sammler zuströmt, in welchem ein Trocknergranulat angeordnet ist. Das Trocknergranulat ist in einem Säckchen untergebracht, das auf einem an einem lösbaren Deckel des Sammlers angebrachten Rohr zwischen zwei siebartigen Platten gehalten ist. Das flüssige Kältemittel strömt durch den Deckel hindurch ab, der hierzu eine zu dem Rohr führende Verbindungsöffnung aufweist.

Bei Klimaanlagen für Fahrzeuge ist es sonst üblich, eine Bau­ einheit aus einem Kältemittel-Sammelbehälter (Sammler) und Trockner irgendwo an einer geeigneten Stelle im Motorraum un­ terzubringen und über Leitungen und lösbare Verbindungen mit dem Kondensator zu verbinden. Die Einheit aus Trockner und Sammler wird beispielsweise alle zwei Jahre ausgewechselt, um sicherzustellen, daß das Kältemittel frei von Wasser bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen und außerdem so auszubilden, daß in einfacher Weise eine Wartung möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Baueinheit eine gemeinsame Wand für Sammler und Sammelrohr aufweist, in der eine Sammler und Sammelrohr verbindende Öffnung vorgesehen ist, und daß in den mit einem lösbaren Deckel versehenden Sammler eine käfigartige Hülse eingesetzt ist, in der Trock­ nergranulat untergebracht ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung entfallen Verschraubun­ gen und Leitungen zwischen Sammler und Sammelrohr, so daß ei­ ne größere Systemdichtheit erhalten wird. Darüber hinaus er­ gibt sich der Vorteil, daß mittels der käfigartigen Hülse ei­ ne Art Trocknerpatrone geschaffen wird, die bei einem War­ tungsvorgang aus dem Sammler herausnehmbar ist. Dadurch erge­ ben sich auch geringere Kosten und einen geringeren Entsor­ gungsumfang bei einem Trocknerwechsel und mithin auch eine erhöhte Umweltverträglichkeit. Da der Kondensator in der Re­ gel an einer relativ gut zugänglichen Stelle eines Kraftfahr­ zeuges angeordnet ist, ist auch die käfigartige Hülse mit dem Trocknergranulat für Ein- und Austausch gut zugänglich, so daß die Montagearbeiten einfach und kostengünstig ausführbar sind. Nach Lösen des Deckels läßt sich die käfigartige Hülse mit dem Trocknergranulat leicht nach oben ausbauen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Deckel als Schraubdeckel ausgebildet ist, da sich dadurch einfache Montagearbeiten er­ geben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Deckel einen Druckaufnehmer oder Druckschalter enthält. Da­ mit ist es möglich, einen derartigen Druckaufnehmer oder Druck­ schalter an einer günstigen Stelle und leicht zugänglich anzu­ ordnen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Hülse auf ihrer Außenseite mit elastischen Abstandshaltern versehen ist, die die Hülse unter Belassen eines Ringspaltes in dem Sammler fixieren. Dadurch wird sichergestellt, daß der Trockner in ausreichender Weise mit dem flüssigen Kältemittel in Berührung kommt, ohne daß er von dem gesamten Kältemittel durchströmt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Hülse in Abstand zu ihrem unteren Ende mit einem Boden ver­ sehen ist, und daß in diesem Bereich des Sammlers ein Füll­ standssensor angeordnet ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, einen Füllstandssensor an einer geeigneten Stel­ le anzubringen, der eine wirksame Überwachung der Kältemittel­ menge erlaubt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Teil eines Kondensators, der eine Baueinheit mit einem Sammler und einem darin angeordneten Trockner bildet, und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.

Der in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Kondensator ist Bestandteil eines Kältekreislaufes einer Klimaanlage eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges. In diesem Kon­ densator wird das gasförmig ankommende Kältemittel wieder ver­ flüssigt. Der Kondensator enthält einen Rohr-Rippenblock (10) mit horizontal verlaufenden Flachrohren (11), zwischen denen Wellrippen (12) angeordnet sind. Die Enden der Flachrohre (11) sind in Sammelrohre (13) eingesteckt, wobei sich derartige Sam­ melrohre auf beiden Seiten des Rohr-Rippenblockes befinden. Die Sammelrohre (13) sind mittels Trennwänden (14) unterteilt, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist, um einen mäanderför­ migen Durchfluß des Kältemittels zu schaffen. Die Enden der Flachrohre (11) sind in Durchzüge eines Blechprofils (16) ein­ gesteckt, das zu einem Sammelrohr (13) vervollständigt wird. Das in der Zeichnung dargestellte Sammelrohr (13) wird aus dem Blechprofil (16) und einem weiteren Rohr gebildet, das als Sammler (17) dient und das somit in den Kondensator integriert ist. Das Blechprofil (16) ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, im we­ sentlichen C-förmig gebogen und mit seinen Enden in Aufnahmen (18) des Rohres (17) eingesteckt. Das Sammelrohr (13) und das Rohr (17) werden durch gemeinsame Abschlußplatten (19, 20) ver­ schlossen.

Die bisher beschriebenen Teile des Kondensators, d. h. der Rohr- Rippenblock (10), die Sammelrohre (13) und der Sammler (17) bilden eine Steck-Lötkonstruktion. Die einzelnen Elemente sind lotplattiert. Nach ihrem eine Art Vormontage darstellenden Zu­ sammenfügen werden sie in einem Ofen gelötet, wonach die ferti­ ge Konstruktion erhalten ist.

Der Sammler (17) ist im Bereich seines unteren Endes mit einer Öffnung (21) versehen, die eine Verbindung zu dem Sammelrohr (13) darstellt. Bevorzugt wird eine weitere Öffnung oberhalb der Trennwand (14) vorgesehen, so daß der untere Teil des Samm­ lers (17) zwangsweise von dem Kältemittel durchströmt wird.

In dem Sammler (17) ist ein Trockner (22) angeordnet. Der Trockner (22) besitzt eine käfigartige Hülse (23) aus Metall oder Kunststoff, deren Durchmesser geringer ist als der Durch­ messer des Sammlers, so daß zwischen beiden ein Ringspalt be­ lassen wird. In der Hülse (23) ist ein Säckchen (24) aus einem feinmaschigen Gewebe oder Vlies angeordnet, das ein Trockner­ granulat in loser Schüttung enthält. Als Trocknergranulat wird ein geeignetes Molekularsieb verwendet, insbesondere Zeolith. Das Säckchen (24) ist bezüglich des Kältemittels durchlässig. (Das Säckchen (24) und das Granulat (25) sind in Fig. 1 nur in der in der Zeichnung rechten Hälfte der Hülse (23) dargestellt, obwohl damit die gesamte Hülse (23) ausgefüllt ist).

Die Hülse (23) ist auf ihrer Außenseite mit elastischen Ab­ standshaltern (26) versehen, die beispielsweise in der Art von Federbügeln an die Hülse (23) angeformt sind. Diese Abstands­ halter (26) sind in Winkelabständen von 120° angeordnet und dienen dazu, die Hülse (23) in dem Sammler (17) zu zentrieren.

Die obere Abschlußplatte (19) besitzt eine als Gewindebohrung ausgebildete Öffnung, deren Querschnitt größer als der Quer­ schnitt der Hülse ist. Diese Öffnung ist unter Zwischenfügen eines Dichtungsringes (27) mit einem Schraubdeckel (28) ver­ schlossen. Nach Lösen dieses Schraubdeckels (28) ist der Trock­ ner (22) gut zugänglich und kann nach oben entnommen werden. Um die Hülse (23) in dem Sammler (17) auch in vertikaler Richtung zu sichern, ist es zweckmäßig, zwischen dem Schraubdeckel (28) und dem oberen Ende der Hülse (23) ein Abstützelement vorzuse­ hen, beispielsweise eine Feder, die die Form der Bügel (26) haben kann. Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird vorge­ sehen, daß die als Boden des Sammlers (17) dienende untere Ab­ schlußplatte (20) und das untere Ende der Hülse (23) mit inein­ ander eingreifenden Verriegelungselementen versehen werden, beispielsweise in der Art einer Bajonettverbindung. Auf diese Weise ist es dann möglich, den Trockner (22) nach Einsetzen in den Sammler (17) durch Verdrehen in axialer Richtung zu sichern Um den Trockner (22) leicht entnehmen zu können, ist es zweck­ mäßig, wenn sein oberes Ende mit einer Angriffsfläche für ein Werkzeug versehen ist, beispielsweise mit einem Bügel, in den ein Haken eingesetzt werden kann.

An dem Schraubdeckel (28) ist außerdem noch ein Druckaufnehmer oder Druckschalter (29) angebracht, der mit einem Ansatz in eine Gewindebohrung des Schraubdeckels (28) eingeschraubt ist, durch den eine Bohrung (30) zu dem Druckaufnehmer oder Druck­ schalter (29) führt.

Die Hülse (23) ist in Abstand zu ihrem unteren Ende mit einem Boden (31) versehen, so daß ein Endabschnitt geschaffen ist, der frei von Trocknergranulat ist. In diesem Endabschnitt ist ein optischer Füllstandssensor (33) angeordnet. Der optische Füllstandssensor (33) ist mit einem Schraubeinsatz (34) verse­ hen, der in eine Gewindebohrung der unteren Abschlußplatte (20) eingeschraubt ist. Der Füllstandssensor (33) detektiert mit seinem oberen, aus dem Einsatz (34) herausragenden, halbkugel­ förmigen Ende, ob sich in diesem Bereich flüssiges oder gasför­ miges Kältemittel befindet. Sollte an dieser Stelle das Vorhan­ densein von gasförmigem Kältemittel festgestellt werden, so wird ein Signal gegeben, das eine Wartung oder ein Nachfüllen fordert.

Der Trockner (22) wird nicht zwangsweise von dem Kältemittel durchströmt. Er befindet sich jedoch in dem Sammler (17), so daß eine sichere Aufnahme von eventuell in dem Kältemittel ent­ haltenen Wasser möglich ist.

Claims (9)

1. Kondensator für eine Klimaanlage mit einem Rohr- Rippenblock und beidseits angeordneten Sammelrohren und mit einem parallel zu einem Sammelrohr angeordneten Sammler, in welchem Trocknergranulat untergebracht ist, wobei das Sammel­ rohr und der parallel dazu angeordnete Sammler eine Bauein­ heit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit eine gemeinsame Wand für Sammler (17) und Sam­ melrohr (13) aufweist, in der eine Sammler und Sammelrohr verbindende Öffnung (21) vorgesehen ist, und daß in den mit einem lösbaren Deckel (28) versehenen Sammler (17) eine kä­ figartige Hülse (23) eingesetzt ist, in der das Trocknergra­ nulat (25) untergebracht ist.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (28) als Schraubdeckel ausgebildet ist.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Deckel (28) einen Druckaufnehmer oder Druckschalter (29) enthält.

4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (23) auf ihrer Außenseite mit elastischen Abstandshaltern (26) versehen ist, die die Hülse (23) unter Belassen eines Ringspaltes in dem Sammler (17) fixie­ ren.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (23) in Abstand zu ihrem unte­ ren Ende mit einem Boden (31) versehen ist, und daß in diesem Bereich des Sammlers (17) ein Füllstandssensor (33) angeordnet ist.

6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstandssensor (33) mittels eines Verschlusses (34) gehalten ist, der lösbar an einem Boden (20) des Sammlers (17) angebracht ist.

7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (20) des Sammlers (17) und die Hülse (23) mit miteinander in Eingriff bringbaren Rastmitteln versehen sind.

8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Deckel (28) und dem oberen Ende der Hülse (23) vorzugsweise elastische Abstützmittel vorgesehen sind.

9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Hülse (23) mit einem Aufnahmeelement für eine Werkzeug versehen ist.