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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kältemittel-Dehydratisierungsfilter
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen von solch
einem Filter.
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Es
ist wohl bekannt, daß Kälteerzeugungssysteme
einen Filter benötigen,
um verunreinigendes Wasser von einem Kühlmittel zu trennen, und um
verschiedene Teilchen und andere Verunreinigungen abzufangen. Dehydratisierungsfilter
sind bekannt und in erster Linie dahingehend ausgelegt, Wasser von
dem Kühlmittel
zu entfernen. Der hierbei verwendete Begriff „Kälteerzeugungssystem" umfaßt Klimaanlagensysteme
sowie Wärmepumpen
etc., und der Begriff „Kühlmittel" soll so verstanden
werden, daß er sich
auf Fluide bezieht, die in sämtlichen
dieser Arten von Einrichtungen verwendet werden.
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Ebenso
sind kompakte Filter bekannt, bei welchen auf einer gemeinsamen
Grundfläche
bzw. Einbaufassung eine Einlaßöffnung in
den Filter und eine Auslaßöffnung aus
dem Filter zu finden sind, um einen kompakten Aufbau zu ermöglichen
und um für bevorzugte
Anwendungen ausgelegt zu sein. Alternativ hierzu sind Filter bekannt,
bei welchen die Einlaß-
und Auslaßöffnungen
infolge ihrer speziell beabsichtigten Anwendungen in verschiedenen
Ausrichtungen angeordnet sind.
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Die
europäische
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
0 915 308 offenbart solch einen Filter, bei welchem das Kühlmittel
von einem Einlaß durch
ein Trockenmittel bzw. ein Trocknungsmaterial strömt, bevor
die Strömung
umgedreht wird, um das Kühlmittel
zu einem Rohr zu einem koaxial zu dem Einlaß verlaufenden Auslaß zu schicken,
der außerhalb
des Einlasses endet. Wenn der Filter in eine mit einer Kondensator-
bzw. Verflüssigereinheit
verbundene Einbaufassung geschraubt ist, stellen der Einlaß und der
Auslaß Verbindungen
mit in der Einbaufassung ausgebildeten Rohrleitungen dar.
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Diese
Ausführung
und andere Ausführungen,
bei welchen der Einlaß und
der Auslaß infolge ihrer
speziellen Art der Anwendung in einer unterschiedlichen Art und
Weise angeordnet sind, ermöglichen
es, daß der
Filter auf einfache Weise eingepaßt wird. Jedoch ist dieser
Filtertyp mit einer Vielzahl von Bauteilen vom Aufbau her komplex,
wobei sämtliche
Bauteile während
des Zusammenbauprozeßes
richtig angeordnet sein müssen.
Dieses führt zu
Problemen beim Zusammenbau, so daß es eine lange Zeit dauern
kann, einen Filter zu konstruieren. Zusätzlich ist es möglich, daß die verschiedenen Bauteile
nicht festsitzend angeordnet sind, was zu einer fehlerhaften Abdichtung
führen
kann.
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Die
europäische
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
0 838 642 offenbart einen entfernbaren Behälter, der mit einem Verteiler
eines Verflüssigers
bzw. Kondensators für
einen Kälteerzeugungskreislauf
verbunden ist, durch welchen das Kältemittelfluid hindurchgeleitet
wird. Der Behälter
ist in der Gestalt einer auswechselbaren Kartusche ausgebildet,
die mit einer Verbindung versehen ist, welche in der Lage ist, mit
einer Einbaufassung einer konjugierenden Formgebung zusammenzuwirken, welche
an dem Verteiler befestigt und mit dem letztgenannten über ein
Einlaß-Übergangsstück sowie über ein
Auslaß-Übergangsstück für das Kältemittelfluid
verbunden ist.
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Das
Schweizer Patent Nr. 342,589 offenbart einen Dehydratisierungsfilter,
welcher folgende Komponenten aufweist: einen zylindrischen Behälter; ein Anschlußstück, das
in dem Kopfteil des Behälters entfernbar
eingebaut mit Einlaß-
und Auslaß-Anschlüssen versehen
ist; einen in dem Anschlußstück angeordneten
Adapter; zwei Siebe bzw. Schmutzfilter, wobei jedes Sieb bzw. jeder
Schmutzfilter von dem Kopfende und dem Ende der Grundfläche des Behälters beabstandet
angeordnet ist; ein zwischen den beiden Sieben bzw. Schmutzfiltern
angeordnetes Trocknungsmittel, wobei die Siebe bzw. Schmutzfilter
mit koaxialen Bohrungen versehen sind, und wobei sich eine vertikale
Röhre durch
die Bohrungen erstreckt, wobei das untere Ende der Röhre in der Grundfläche bzw.
Einbaupassung des Behälters
endet, während
sich das obere Ende der Röhre
in den Adapter erstreckt und mit diesem abgedichtet verbunden ist.
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Der
Adapter weist eine Öffnung
auf, die eine Leitung für
ein Kältemittelfluid
in das Innere der vertikalen Röhre über einen
Einlaß in
dem Anschlußstück verbindet,
und das Anschlußstück weist
einen Auslaß auf,
der mit einer weiteren Leitung für
das Fluid verbunden ist, wobei die gesamte Anordnung derart ausgelegt
ist, daß das
Fluid in der Lage ist, durch den Einlaß in dem Anschlußstück, durch
die Öffnung
in dem Adapter und herunter durch die vertikale Röhre zu strömen, dann
hinauf durch das Trocknungsmittel zu strömen und letztendlich durch
den Auslaß in
dem Anschlußstück herauszuströmen.
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Die
europäische
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
0 915 307 offenbart einen Fluidtank für einen Klimaanlagen-Kondensator
bzw. Klimaanlagen-Verflüssiger.
Der Tank ist axial in eine Verbindungsgrundfläche bzw. Verbindungseinbaufassung
geschraubt, die wiederum an einen Verteilerbehälter des Verflüssigers
bzw. Kondensators angelötet
ist. Der Tank enthält
eine austauschbare axiale Kartusche und kommuniziert mit dem Verteilerbehälter über Leitungskanäle, die
in der Verbindungseinbaufassung vorgesehen sind.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kältemittel-Dehydratisierungsfilter vorgeschlagen,
der folgendes aufweist: ein Außenrohr,
das an dem einen Ende dicht verschlossen ist, um einen Rückführungshohlraum
zu bilden; ein Innenrohr, das mit dem Außenrohr koaxial ist; eine erste äußere Verbindung
mit dem Außenrohr
und eine zweite äußere Verbindung
mit dem Innenrohr, um eine Überführung von
Kältemittel
zwischen den Rohren zu erleichtern, wobei das Außenrohr ein Trocknungsmittel
bzw. Trockenmittel enthält,
wobei der Kältemittel-Dehydratisierungsfilter
dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Filter ferner eine Filterkapsel aufweist, die das Trockenmittel
enthält,
wobei die Filterkapsel innerhalb von dem Außenrohr angebracht ist und
einen koaxialen rohrförmigen
Bereich aufweist, durch den das Innenrohr hindurchgeht. Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Filters dieser Art vorgeschlagen.
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Es
wird nun die vorliegende Erfindung lediglich exemplarisch unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
Längsseitenaufriß eines
Dehydratisierungsfilters, der die vorliegende Erfindung verkörpert;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Teiles des in der 1 gezeigten Filters; und
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3 eine
Querschnittsansicht eines Bereiches des in der 2 gezeigten
Filters.
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In
der 1 ist ein Dehydratisierungsfilter, der die vorliegende
Erfindung verkörpert,
dargestellt. Der Filter weist ein hohles Außengehäuse 11, 12 mit einer
zylindrischen Formgebung in zwei Verbindungsabschnitten bzw. Verbindungsbereichen
auf. Der erste Bereich 11 ist im wesentlichen becherförmig und
von einem Aluminium-Strangpreßprofil
mit einem relativ dicken Grundflächenabschnitt 13 gebildet.
Der Bereich 11 dient als Abdeckung für einen zweiten Bereich 12,
der einen Hauptteil der Vorrichtung bildet.
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Der
zweite Bereich 12 weist ebenso einen zylindrischen Körper auf,
der an einem Ende geöffnet und
dazu ausgelegt ist, mit Hilfe eines angelöteten Anschlußstückes 14 an
dem ersten Bereich 11 angekoppelt zu werden. Das andere
Ende des zweiten Bereiches 12 wird mit einem Paar koaxialer
Hülsenbereiche 15, 16 begrenzt,
die in einem Hohlraum 17 enden. Der zweite Bereich 12 bringt
innerhalb seines zylindrischen Raumes eine Filterkapsel unter.
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Diese
Kapsel weist einen Becherbereich 18 von zylindrischer Formgebung
mit einem Außendurchmesser
auf, der innerhalb des Innendurchmessers des Bereiches des hohlen
Außengehäuses 12 passen
kann. Der Becherbereich 18 weist einen koaxialen rohrförmigen Bereich 19 auf,
durch welchen ein rohrförmiger
Einsatz bzw. ein Innenrohr 20 hindurchläuft.
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Zwischen
der Außenoberfläche des
koaxialen rohrförmigen
Bereichs 19 und der Innenoberfläche des Becherbereiches 18 ist
ein ringförmiger
freier Zwischenraum vorgesehen. Dieser ringförmige Zwischenraum ist mit
einem zwischen zwei ringförmigen Filzscheiben
angeordneten Trocknungsmaterial bzw. Trockenmaterial 21 in
der Gestalt einer zylindrischen Sandwichanordnung gefüllt, wobei
diese jedoch längs
ihrer Mitte einen Hohlraum aufweist.
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An
der anderen Seite der Filzscheiben ist an dem einen Ende ein mit
Bohrungen versehener Stöpsel
bzw. ein durchbohrter Stöpsel 23,
der in Richtung der Mitte des Gehäuses gedreht ist, vorgesehen, während an
dem anderen Ende die gebohrte Grundfläche bzw. Einbaufassung 24 des
Becherbereiches 18 vorgesehen ist.
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Der
rohrförmige
Einsatz bzw. das Innenrohr 20 läuft in den koaxialen rohrförmigen Bereich 19 des Bechers 18 hinein,
der als einfacher bzw. flacher rohrförmiger Bereich beginnt, und
dann in einen verzahnten oder mit Rillen bzw. Rippen versehenen
Bereich 25 übergeht,
wobei sich dieser verzahnte Bereich 25 in Richtung der
zweiten Hülse 16 des
zweiten Teils 12 des Gehäuses erstreckt, der in dieses übergeht.
Das nach außen
weisende verzahnte Ende 25 an dem rohrförmigen Einsatz 20 weist
ein erweitertes Ende bzw. Teil 26 auf, das an dem Ende
des Hülsenbereiches 16 anliegt,
was verhindert, daß der rohrförmige Einsatz
bzw. das Innenrohr 20 in den zweiten Teil des Gehäuses fällt.
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Das
Ende des rohrförmigen
Einsatzes 20 weist einen vergrößerten Durchmesser 27 auf,
an dem eine Dichtung 28 positioniert ist. Die Dichtung 28 verhindert,
daß das
eingespeiste bzw. zugeführte Fluid
mit dem von dem Filter ausgestoßenen
bzw. ausgegebenen Fluid vermischt wird, wenn, wie es in der 2 gezeigt
ist, der Filter innerhalb der Grundfläche bzw. Einbaufassung 29 eines
Verflüssigers bzw.
Kondensators mit einem Fluid-Eingangskanal 30 sowie einem
Fluid-Ausgangskanal 31 in Einklang stehend positioniert
ist. Durch das Vorsehen von zwei O-Ringdichtungen 32, die
außerhalb
des Hülsenbereiches 16 angebracht
sind, wird auch eine Abdichtung sichergestellt.
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Das
Ende des rohrförmigen
Einsatzes 20, das der Innenseite des Gehäuses gegenüberliegt, weist
einen Positionierungsring oder eine ähnliche Einrichtung 33 auf,
der bzw. die die Kapsel hinsichtlich des rohrförmigen Einsatzes 20 in
ihrer Position hält.
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Der
Filter weist zwischen den Innenoberflächen des Hülsenbereiches 16 und
den Zähnen 25 an dem
rohrförmigen
Einsatz 20 Eingangskanäle
auf. Diese Kanäle
münden
in Hülsen 15 aus,
bevor sie durch ein mit Bohrungen versehenes Bodenende 24 des
Becherbereiches 18 hindurchlaufen.
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Demzufolge
wird das eingespeiste Fluid in die erste Filzscheibe 22 eingeleitet,
läuft durch
das Trockenmaterial 21, bevor es die zweite Filzscheibe 22 erreicht,
die von dem mit Bohrungen versehenen Stöpsel 23 gefolgt wird,
und entweicht in das Gehäuse 11, 12.
Das Fluid bewegt sich ungehindert in das offene freie Ende des rohrförmigen Einsatzes 20,
und indem es durch dieses hindurchläuft, entweicht es aus dem anderen
koaxialen Ende durch die Dichtung 27. Es erscheint einsichtig,
daß die
Eingangs- und Ausgangskanäle
koaxial zueinander angeordnet sind, und daher ist der Filter insbesondere
kompakt und unkompliziert aufgebaut.
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Ein
Zentrierring bzw. Positionierring 33 ermöglicht den
sehr schnellen Zusammenbau der Bauteile des Filters. Beispielsweise
ist das Gehäuse 11, 12 aus
Aluminium ausgebildet, während
der rohrförmige
Einsatz 20 aus einem Kunststoffmaterial, wie etwa Polyamid
hergestellt ist, und er ist relativ leicht herzustellen. Das Dichtungsmaterial
besteht aus einem gehärteten
Nitril, um eine Abdichtung zu bewirken.
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Während der
Herstellung wird das externe zylindrische Gehäuse durch Fließpressen
bzw. Extrusion mit einem ähnlichen
Prozeß erzielt,
der verwendet wird, um einen zweiten Bereich 12 herzustellen,
der das Gehäuse
für den
Filter komplettiert. Als nächstes
wird die Filzscheibe 22 in den Becherbereich 18 bis
zu dem mit Bohrungen versehenen Bodenende 24 eingeführt. Der
ringförmige
Zwischenraum wird dann mit dem Trockenmaterial 21 gefüllt, und
die zweite Filzscheibe 22 wird in dem Becherbereich 18 angeordnet,
um das Trockenmaterial aufzunehmen. Letztendlich wird der mit Bohrungen
versehene Stöpsel 23 eingesetzt,
und zwar indem er in den Becherbereich 18 gedrückt wird.
Die Kapsel ist damit fertiggestellt, um in den vollständigen Filter
eingebaut zu werden.
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Der
zweite Bereich des extrudierten zylindrischen Gehäuses bildet
Hülsenbereiche 15, 16 in
einem gespritzten Körper
aus Aluminium. Dann werden bei diesem Hülsenbereich 18 Außengewinde ausgeführt, um
es dadurch zu ermöglichen,
daß der Filter
in dem Loch 29 positioniert wird.
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Dann
schließt
sich ein Abschmier- bzw. Entfettungsverfahrensschritt an, und dann
wird der rohrförmige
Einsatz 20 in ein Loch 17 in dem zweiten Bereich 12 des
Gehäuses
eingepaßt,
bis das erweiterte Teil 26 von Verzahnungen 25 des
rohrförmigen
Einsatzes an dem Ende des Hülsenbereiches 16 anliegt, was
es verhindert, daß das
Innenrohr in den zweiten Bereich 12 des Gehäuses eintritt.
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Die
so aufgebaute Kapsel wird in den rohrförmigen Einsatz 20 eingeführt und
mit einem Zentrierring bzw. Positionierring 33 in ihrer
Position gehalten. Das Gehäuse
wird dann zusammengebaut, indem die beiden Bereiche hartgelötet werden,
nachdem sie beim Bereich 14 ineinander gesteckt worden
sind. Dieses wird durchgeführt,
indem die beiden Bereiche 11, 12 zusammengepaßt werden
und indem eine ringförmige
Anschlußverbindung
erzeugt wird.
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Die
beiden O-Ringdichtungen sind an der Außenoberfläche des Hülsenbereiches 16 angeordnet.
Ein Dichtungsmaterial 28 vom Ringtyp wird auf den Endbereich 27 mit
dem großen
Durchmesser des rohrförmigen
Einsatzes 20 angeordnet. Sobald die Anordnung fertiggestellt
ist, wird ein Luft-Dichtigkeitstest durchgeführt, um sicherzustellen, daß die Leistungsfähigkeit
im Betrieb garantiert werden kann.