DE4421834A1 - Einsatz für einen Kondensator einer Klimaanlage eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz für einen Kondensator ei­ ner Klimaanlage eines Fahrzeuges, wobei der Einsatz in einen rohrförmigen Sammler des Kondensators zwischen einem Boden und einem lösbaren Deckel einsetzbar ist und ein von Kältemittel durchströmtes Filtersieb enthält.

In einer nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung (P 44 02 927.6) ist vorgeschlagen worden, einen Kondensator parallel zu einem Sammelrohr mit einem rohrförmigen Sammler zu versehen, in welchem ein austauschbarer Einsatz angeordnet ist, der ein Filtersieb und gegebenenfalls auch ein Trockner­ granulat enthält. Der Sammler ist mit einem lösbaren Deckel versehen, so daß der Einsatz herausnehmbar und austauschbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders wirtschaft­ lich herstellbar ist und der nach einem Austausch nur einen geringen Entsorgungsumfang darstellt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Einsatz aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, von welchen ein Teil das Filter­ sieb enthält und von welchen ein Teil als ein den Abstand von dem ersten Teil zu dem Deckel überbrückendes Verlängerungsteil ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung gestattet zunächst eine ko­ stengünstige, einfache Herstellung. Das aufwendiger herzustel­ lende Teil, das das Filtersieb enthält, kann für mehrere Grö­ ßen von Kondensatoren standardisiert werden, so daß es in gro­ ßen Stückzahlen in gleicher Form hergestellt werden kann. Ab­ hängig von der Größe des Kondensators und damit des Sammlers wird es durch ein Verlängerungsteil ergänzt, das eine relativ einfache Form aufweist und entsprechend mittels eines modular aufgebauten Werkzeuges kostengünstig in verschiedenen Längen hergestellt werden kann. Darüber hinaus führt die erfindungs­ gemäße Ausbildung zu einem geringeren Entsorgungsumfang, da es genügt, das Teil mit einem Filtersieb auszutauschen und zu entsorgen. Das Verlängerungsteil kann ohne weiteres nach einem Austausch des Teils mit dem Filtersieb wieder verwendet wer­ den.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die beiden Teile in axialer Richtung des Sammlers mittels einer trennbaren, formschlüssigen Verbindung miteinander ver­ bunden sind. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, mit­ tels des nach Lösen des Deckels zugänglichen Verlängerungs­ teils auch das das Filtersieb enthaltende Teil herauszuziehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das das Filtersieb enthaltende Teil als ein rohrförmiger, mit einer Vielzahl von Öffnungen und mit einem Zwischenboden ver­ sehener Behälter für ein Trocknergranulat oder eine Kugel­ schüttung gestaltet ist. Dadurch wird diesem als Behälter aus­ gebildeten Teil eine weitere Funktion gegeben, nämlich die Funktion der Aufnahme eines Trocknergranulates. Auch bei einem Austausch und einer Entsorgung des Trocknergranulates ist nur dieser als Behälter ausgebildete Teil auszutauschen und zu entsorgen, der für eine Vielzahl von Kondensatoren unter­ schiedlicher Größe als ein Standardbauteil ausgebildet werden kann.

Üblicherweise ist das Trocknergranulat in einem Säckchen ange­ ordnet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgesehen, daß der Behälter mit einem das Trocknergranulat zurückhaltenden Sieb versehen ist. Dadurch ist es möglich, das Trocknergranulat direkt in den Behälter einzuschütten und auf ein Säckchen zu verzichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Verlängerungsteil mit einem in axialer Richtung federbela­ steten Stempel in den rohrförmigen Behälter hineinragt. Da­ durch ist es möglich, das Trocknergranulat, das lose in den Behälter eingeschüttet oder in einem Säckchen angeordnet ist, zusammenzudrücken und zu fixieren. Dies ist insbesondere bei Klimaanlagen von Fahrzeugen von Vorteil, da dann vermieden wird, daß aufgrund von Erschütterungen die Bestandteile des Trocknergranulates sich gegenseitig bewegen und so zu einem Materialabrieb führen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der rohrförmige Behälter an seinem oberen Ende mit kranzartig angeordneten Federzungen versehen ist, die mit einem tellerar­ tigen Ansatz des Verlängerungsteils verrastet sind. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine verrastende, formschlüssige Verbindung zwischen dem Behälter und dem Verlängerungsteil schaffen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Federzungen im Bereich von Rastaufnahmen für den tellerartigen Ansatz des Verlängerungsteils mit sich an der Innenwandung des Sammlers abstützenden Verdickungen versehen sind. Diese Verdickungen stellen sicher, daß sich der tellerartige Ansatz innerhalb des Sammlers nicht von dem Behälter lösen kann, da die Federzungen nicht in radialer Richtung ausweichen können. Die formschlüs­ sige Verbindung bleibt somit erhalten, solange der Bereich der Federzungen sich innerhalb des rohrförmigen Sammlers befindet.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgese­ hen, daß das Verlängerungsteil als eine Stange ausgebildet ist, die an wenigstens einer Stelle mit sich an der Innenwan­ dung des Sammlers abstützenden Führungselementen versehen ist. Ein derartiges Verlängerungsteil läßt sich sehr einfach bei geringem Materialaufwand herstellen, während es dennoch inner­ halb des rohrförmigen Sammlers zentriert ist. In weiterer Aus­ gestaltung wird vorgesehen, daß wenigstens ein Führungselement als ein Federring ausgebildet ist, der in einer Axialebene der Stange angeordnet ist. Damit wird sichergestellt, daß die bei­ den Teile des Einsatzes zwischen dem Boden und dem Deckel des rohrförmigen Sammlers eingespannt werden. Darüber hinaus bie­ tet der Federring den Vorteil, daß an ihm ein hakenförmiges Werkzeug sehr gut angesetzt werden kann, mit welchem der aus den beiden Teilen bestehende Einsatz aus dem rohrförmigen Sammler herausgezogen werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch einen rohrförmigen Sammler eines Kondensators mit einem erfindungsge­ mäßen Einsatz,

Fig. 2 einen um 90° gedrehten Axialschnitt durch den Ein­ satz der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte rohrförmige Sammler (10) ist Be­ standteil eines Kondensators einer Kälteanlage einer Klimaanla­ ge eines Kraftfahrzeuges. Er ist beispielsweise so aufgebaut, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 44 02 927.6 offen­ bart ist. Der rohrförmige Sammler (10) ist an ein seitliches Sammelrohr eines Kondensators angesetzt, mit welchem er über eine Zuführöffnung (11) und eine Austrittsöffnung (12) verbun­ den ist. Der Sammler (10) ist mit einem eingesetzten durch Lö­ ten oder Hartlöten fest angebrachten Boden (13) und mit einem lösbaren Deckel (14) versehen. Der Deckel (14) ist mit einem Außengewinde versehen, das in ein Innengewinde des Sammlers eingeschraubt ist. Zwischen dem Deckel (14) und dem oberen Ende des Sammlers (10) ist außerdem ein Dichtungsring (15) angeord­ net.

In den Sammler (10) ist ein Einsatz eingesetzt, der aus einem Behälter (16) und einem Verlängerungsteil (17) zusammengesetzt ist. Dieser Einsatz (16, 17) ist zwischen dem Boden (13) und dem Deckel (14) eingespannt. Der rohrförmige Behälter (16) ist als ein Kunststoffspritzteil aus zwei mittels eines Filmscharniers verbundenen Halbschalen zusammengesetzt oder auch in einem Stück hergestellt. Das untere, offene Ende, das sich auf dem Boden (13) abstützt, ist mit einem äußeren Ringwulst oder meh­ reren Verdickungen (18) in dem Sammler (10) zentriert. Der Be­ hälter (16) ist zwischen der Zuführöffnung (11) und der Aus­ trittsöffnung (12) des Sammlers (10) mit einem weiteren Ring­ wulst (19) versehen, der zur Verbesserung der Abdichtung eine Ringnut aufweist, in welche ein Dichtungsring (20) eingesetzt ist, der den Behälter (16) zur Innenwandung des Sammlers (10) hin abdichtet. Das Kältemittel muß somit durch den Behälter (16) strömen, der mit einer Vielzahl von Öffnungen (21) verse­ hen ist. Ein Kranz von Öffnungen (22), die einen größeren Quer­ schnitt als die Öffnungen (21) aufweisen, befindet sich unter­ halb des Dichtungsringes (20) und oberhalb eines an den Behäl­ ter (16) angeformten Zwischenboden (23). Die Öffnungen (21) dienen somit als Eintrittsöffnungen für das Kältemittel und die Öffnungen (22) aus Austrittsöffnungen.

Im Bereich der Öffnungen (22) ist ein Filtersieb (24) mit einer Maschenweite von etwa 0,06 mm bis 0,1 mm angeordnet. Dieses Fil­ tersieb (24) kann ein Filtervlies oder Nadelfilz sein.

Innerhalb des Behälters (16) ist eine nicht dargestellte Trock­ nergranulat- oder Kugelschüttung angeordnet, die bei einer er­ sten Ausführungsform in ein Säckchen aus Filtermaterial, z. B. Nadelfilz, eingefüllt ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Trocknergranulat direkt in den Behälter (16) geschüt­ tet. In diesem Fall ist der Behälter (16) innen mit einem Stützsieb (25) in dem Bereich von dem Zwischenboden (23) bis zu den obersten Öffnungen (21) oder mit entsprechend kleinen Öff­ nungen (21) versehen. Dieses Stützsieb ist mit dem aus Kunst­ stoff, insbesondere Polyamid, hergestellten Behälter (16) um­ spritzt. Es kann aus Kunststoff oder aus Edelstahl bestehen, wobei ersteres den Vorteil der Recycelbarkeit besitzt.

Das Verlängerungsteil (17) ist mit Behälter (16) mittels einer lösbaren, formschlüssigen Verbindung verbunden. Von dem oberen Ende des Behälters (16) ragen in axialer Richtung eine Vielzahl von Federzungen (26) ab, die innen mit einer Rastausnehmung (27) versehen sind, die einen tellerartigen Ansatz (28) des Verlängerungsteils (17) aufnehmen. Die kranzartig angeordneten Federzungen (26) sind im Bereich der Rastaufnahmen (27) außen mit Verdickungen (29) versehen, mittels der sie an der Innen­ wandung des Sammlers (10) anliegen. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß sie sich in eingebautem Zustand des Einsatzes (16, 17) nicht nach außen bewegen können, so daß die Verbindung zwi­ schen dem Behälter (16) und dem Verlängerungsteil (17) sich nicht lösen kann. Dadurch wird auch sichergestellt, daß das Verlängerungsteil (17) im Bereich der Federzungen (16) zen­ triert ist.

Das Verlängerungsteil (17) besteht im wesentlichen aus einer im Querschnitt runden Stange (30), deren oberes Ende als eine Spitze (31) ausgebildet ist, die in einer kegelförmigen Vertie­ fung (32) des Deckels (14) zentriert ist. Diese zentrische Ab­ stützung hat den Vorteil, daß beim Anbringen oder Lösen des schraubbaren Deckels (14) kein nennenswertes Drehmoment auf den Einsatz übertragen wird, so daß die mechanische Torsionsbela­ stung des Einsatzes minimiert wird. In dem oberen Bereich dicht unterhalb der Spitze (31) ist die Stange (30) mit einem in der Axialebene liegenden Federring (33) versehen, dessen Außen­ durchmesser dem Innendurchmesser des Sammlers (10) derart ange­ paßt ist, daß eine geringfügige elastische Deformation vor­ handen ist. Unmittelbar unterhalb des Federringes (33) sind zwei um 90° zu dem Federring (33) versetzte Führungsfahnen (43) vorgesehen, die die Stange (30) ebenfalls an der Innenwandung des Sammlers (10) abstützen. Das Verlängerungsteil (17) ist ebenfalls ein einteiliges Kunststofformteil, insbesondere ein Spritzteil, das ebenfalls aus Polyamid hergestellt sein kann.

Das Verlängerungsteil (16) ist unterhalb des tellerförmigen An­ satzes (28) mit einem federbelasteten Stempel (34) versehen, der in das Innere des Behälters (16) hineinragt. Bei dem Aus­ führungsbeispiel ist vorgesehen, daß dieser Stempel (34) an den tellerförmigen Ansatz (28) über zwei Blattfedern (35) ange­ formt ist. Der federbelastete Stempel (34) hat die Aufgabe, das in dem Behälter (16) befindliche Trocknergranulat zusammenzu­ drücken oder zusammenzupressen, so daß die einzelnen Granulat­ körner sich auch bei Erschütterungen nicht mehr relativ zuein­ ander bewegen. Dadurch wird verhindert, daß aufgrund dieser Er­ schütterungsbewegungen ein Granulatabrieb entsteht, der zu ei­ ner Verstopfung des Stützfilters (25) und/oder des Filtersiebes (24) führen könnte. Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, daß der Stempel (34) ein getrenntes Bauteil ist, das mittels einer metallischen Spiralfeder belastet ist, die anstelle der Blattfedern (35) zwischen dem tellerartigen Ansatz (28) und dem Stempel (34) angeordnet ist.

Mittels des Zwischenbodens (23) des Behälters (36) wird in dem unteren Bereich des Sammlers (10) eine Hohlkammer geschaffen, in welcher ein Füllstandssensor (36) angeordnet ist. Der Füll­ standssensor (36) besteht aus einem in dieser Hohlkammer ange­ ordneten Schwimmer (37)1 der einen Magnetring (38) trägt und der auf einem axialen, nach innen gerichteten Zapfen (39) des Bodens (13) geführt ist. In dem hohlen Zapfen (39) ist ein dem Magnetring (38) des Schwimmers (37) zugeordneter Aufnehmer (40) angeordnet, insbesondere ein Reed-Schalter. Damit das Kältemit­ tel in die zwischen dem Zwischenboden (23) und dem Boden (13) des Sammlers (10) befindliche Hohlkammer gelangt, ist der Be­ hälter in diesem Bereich mit wenigstens einer und vorzugsweise zwei Öffnungen (41, 42) versehen.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird ersichtlich, daß der Be­ hälter (16) mit dem Filtersieb (24) und dem gegebenenfalls vor­ handenen Stützsieb (25) sowie dem darin angeordneten Trockner­ granulat das Bauteil ist, das einen wesentlich höheren Herstel­ lungsaufwand erfordert, als das Verlängerungsbauteil (17). Auf­ grund der zweiteiligen Herstellung des Einsatzes aus Behälter (16) und Verlängerungsteil (17) ist es möglich, einen standar­ disierten Behälter (16) mit immer gleicher Größe zu schaffen, der auch für unterschiedlich große (hohe) Kondensatoren einge­ setzt werden kann. Diesem standardisierten Behälter (16) wird dann jeweils ein Verlängerungsteil (17) zugeordnet, das der je­ weiligen Kondensatorgröße (axiale Länge des Sammlers (10)) ent­ spricht. Dadurch läßt sich einerseits die Herstellung verbilli­ gen, da der entsprechend teurere Behälter (16) ein standardi­ siertes Bauteil ist. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß bei einem Austausch nur der Behälter (16) mit dem Filter­ sieb (24) und gegebenenfalls dem Stützsieb (25) sowie dem Trocknergranulat ausgetauscht werden muß, während das Verlänge­ rungsteil (17), das nach Ausbau des Einsatzes sehr einfach von dem Behälter (16) zu trennen und wieder mit diesem zu verbinden ist, wieder verwendet werden kann. Auch wenn in der Praxis eventuell der gesamte Einsatz (16, 17) ausgetauscht werden sollte, so ergibt sich der Vorteil, daß nur der Behälter (16) zu entsorgen ist, so daß der Aufwand für die Entsorgung wesent­ lich verringert ist.

Claims (13)

1. Einsatz für einen Kondensator einer Klimaanlage eines Fahr­ zeuges, wobei der Einsatz in einen rohrförmigen Sammler des Kondensators zwischen einem Boden und einem lösbaren Deckel einsetzbar ist und ein von dem Kältemittel durchströmtes Fil­ tersieb enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus zwei Teilen (16, 17) zusammengesetzt ist, von welchen ein Teil (16) das Filtersieb (24) enthält und von welchen ein Teil als ein den Abstand von dem ersten Teil zu dem Deckel (14) über­ brückendes Verlängerungsteil (17) ausgebildet ist.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (16, 17) in axialer Richtung des Sammlers (10) mittels einer trennbaren, formschlüssigen Verbindung miteinan­ der verbunden sind.

3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Filtersieb (24) enthaltende Teil als ein rohrförmiger, mit einer Vielzahl von Öffnungen (21, 22) und mit einem Zwi­ schenboden (23) versehener Behälter (16) für ein Trocknergranu­ lat gestaltet ist.

4. Einsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (16) mit einem das Trocknergranulat zurückhaltenden Sieb (25) versehen ist.

5. Einsatz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Behälter (16) außen mit einem sich an die In­ nenwandung des Sammlers (10) anlegenden Dichtungsring (20) ver­ sehen ist, der oberhalb des Zwischenbodens (23) und wenigstens eines Kranzes von Öffnungen (22) angeordnet ist.

6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die un­ terhalb des Dichtungsringes (20) befindlichen Öffnungen (22) des rohrförmigen Behälters mit einem Feinfilter (24) versehen sind.

7. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verlängerungsteil (17) mit einem in Axial­ richtung federbelasteten Stempel (34) in den rohrförmigen Be­ hälter (16) hineinragt.

8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der rohrförmige Behälter (16) an seinem oberen Ende mit kranzartig angeordneten Federzungen (26) versehen ist, die mit einem tellerartigen Ansatz (28) des Verlängerungsteils (17) verrastet sind.

9. Einsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe­ derzungen (26) im Bereich von Rastaufnahmen (27) für den tel­ lerartigen Ansatz (28) des Verlängerungsteils (17) mit sich an der Innenwandung des Sammlers (10) abstützenden Verdickungen (29) versehen sind.

10. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verlängerungsteil (17) mit einer Aufnahme (33) für ein hakenförmiges Werkzeug versehen ist.

11. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verlängerungsteil (16) als eine Stange (30) ausgebildet ist, die an wenigstens einer Stelle mit sich an der Innenwandung des Sammlers (10) abstützenden Führungselementen (33, 43) versehen ist.

12. Einsatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß we­ nigstens ein Führungselement als ein Federring (33) ausgebildet ist, der in einer Axialebene der Stange (30) angeordnet ist.

13. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der rohrförmige Behälter (16) und/oder das Ver­ längerungsteil (17) als Kunststofformteil hergestellt sind.