DE60038167T2

DE60038167T2 - Verflüssiger

Info

Publication number: DE60038167T2
Application number: DE60038167T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Zexel Valeo Climate Control Konan-machi Osato-gun MATSUZAKI; Yoshihisa Zexel Valeo Climate Contro Konan-machi Osato-gun ETO; Isao Zexel Valeo Climate Control Konan-machi Osato-gun OGAWA
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2020-03-18
Also published as: EP1167897B1; KR20010113842A; KR100414711B1; JP2000274880A; EP1167897A4; EP1167897A1; WO2000057116A1; US6626007B1; DE60038167D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kondensator, der in erster Linie in einer Klimaanlage für Fahrzeuge verwendet und durch Bereitstellung eines Flüssigkeitsbehälters neben einem Sammelrohr und Verbindung des Flüssigkeitsbehälters mit dem Sammelrohr über einen Verbindungsblock gebildet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Kondensator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Kondensator wird normalerweise mit einer Kühlmittelrohrleitung verbunden, indem ein Verbindungsblock an einem Sammelrohr des Kondensators befestigt und ein Ende der Kühlmittelrohrleitung mit dem Verbindungsblock verbunden wird. Wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H 10-141888 offenbart wird, ist an einem Verbindungsblock 8 ein Verbindungsloch 12 und auch am Sammelrohr 4 ein Loch 4a ausgebildet, und das Sammelrohr und der Verbindungsblock sind durch Ofenhartlöten so miteinander verbunden, dass das Verbindungsloch 12 auf das Loch 4a ausgerichtet ist.
Wenn ein Flüssigkeitsbehälter neben einem der Sammelrohre vorgesehen ist, kann zum Beispiel eine in 8 dargestellte Struktur angenommen werden, indem der Flüssigkeitsbehälter über einen Verbindungsblock mit dem Sammelrohr verbunden wird. In diesem Beispiel werden zahlreiche Flachrohre 2 über geeignete Zwischenräume im Sammelrohr 1 eingeführt, und eine Trennplatte 3 zur Unterteilung des Sammelrohrs 1 wird in einer geeigneten Position im Sammelrohr 1 vorgesehen. Die Löcher 4 und 5 werden auf einander gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Trennplatte 3 am Sammelrohr 1 ausgebildet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Fläche des Sammelrohrs 1 mit einem Lotmaterial plattiert ist,
An einem Verbindungsblock 6 sind ein Einlassseitenverbindungskanal 7 und ein Auslassseitenverbindungskanal 8 ausgebildet; Verbindungsstufen (zur Aufnahme von O-Dichtungsringen) 7a, 8a der Verbindungskanäle 7 und 8 sind an der Vorderseite ausgebildet, die Rückseite des Verbindungsblocks 6 ist als eine gerade Fläche ausgebildet, die Verbindungskanäle 7 und 8 sind auf die Löcher 4 und 5 des Sammelrohrs 1 ausgerichtet und das Lötmaterial an der Fläche des Sammelrohrs schmilzt zum Verschweißen des Verbindungsblocks 6 mit dem Sammelrohr 1 während des Ofenhartlötprozesses Obgleich der Verbindungsblock 6 mit dem Sammelrohr 1 verschweißt ist, tritt jedoch das von der Fläche des Sammelrohrs 1 schmelzende Lotmaterial über die Lotfläche in die Verbindungskanäle 1 und 8 ein und erreicht so die Verbindungsstufen 7a und 8a, bei denen es sich nicht um Lotflächen handelt, wodurch die Flächengenauigkeit der Verbindungsstufen 7a und 8a verringert wird. Infolgedessen wird die durch die O-Ringe erreichte Dichtungsfunktion beeinträchtigt und verursacht so ein Kühlmittelleck.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zu gewährleisten, dass die an den Verbindungsstufen erreichte Dichtungsfunktion nicht dadurch beeinträchtigt wird, dass ein Eintreten des Lotmaterials an der Fläche des Sammelrohrs in die Verbindungskanäle für Kühlmitteleinlass/-auslass am Verbindungsblock während des Ofenhartlötprozesses verhindert wird.
Die obige Aufgabe wird durch einen Kondensator nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem einen Flüssigkeitsbehälter aufweisenden Kondensator gemäß der vorliegenden Erfindung, der auch mit einem Sammelrohr versehen ist, ist mindestens eine Seite des Flüssigkeitsbehälters neben dem Sammelrohr angeordnet, ein zur Verbindung des Flüssigkeitsbehälters verwendeter Verbindungsblock ist mit einem Paar von Verbindungskanälen für Kühlmitteleinlass/-auslass versehen, rohrförmige Vorsprünge sind an den Verbindungskanälen auf der Seite ausgebildet, auf der der Verbindungsblock mit dem Sammelrohr verbunden ist, und der Verbindungsblock ist mit dem Sammelrohr verschweißt, wobei die rohrförmigen Vorsprünge in an der Lotmaterialplattierung des Sammelrohrs ausgebildete Löcher eingeführt sind.
Da die zur Verbindung des Flüssigkeitsbehälters verwendeten rohrförmigen Vorsprünge am Verbindungsblock in die am Sammelrohr ausgebildeten Löcher eingeführt sind und dort hineinragen, kann das Lotmaterial an der Fläche des Sammelrohrs nicht in die Verbindungskanäle eintreten, selbst wenn es schmilzt, wodurch gewährleistet wird, dass die an den Verbindungsstufen erreichte Dichtungsfunktion nicht beeinträchtigt wird.
Das Paar rohrförmiger Vorsprünge an dem Paar am Verbindungsblock ausgebildeter Verbindungskanäle ist zwischen den Flachrohren angeordnet, die im Sammelrohr eingeführt und damit verbunden sind. Darüber hinaus ist die Teilung der rohrförmigen Vorsprünge an dem Paar am Verbindungsblock ausgebildeter Verbindungskanäle ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung der Flachrohre, die in das Sammelrohr eingeführt und damit verbunden sind.
Infolgedessen stellen die rohrförmigen Vorsprünge, die in den Sammelbehälter eingeführt sind und dort hineinragen, keine Behinderung der Flachrohre dar.
Die rohrförmigen Vorsprünge an den Verbindungskanälen des Verbindungsblocks sind in die am Sammelrohr ausgebildeten Löcher lose eingeführt. Als Alternative dazu können die rohrförmigen Vorsprünge an den Verbindungskanälen des Verbindungsblocks durch Presspassung in die am Sammelrohr ausgebildeten Löcher eingeführt werden.
Wie oben beschrieben, sind die rohrförmigen Vorsprünge mit einem Zwischenraum lose in die am Sammelrohr ausgebildeten Löchern eingeführt oder sie sind durch Presspassung in den am Sammelrohr ausgebildeten Löcher eingesetzt, indem der Durchmesser der Löcher am Sammelrohr fast gleich dem Außendurchmesser der rohrförmigen Vorsprünge ausgelegt wird. Im letzteren Fall muss der Verbindungsblock vor dem Hartlötprozess vorübergehend am Sammelrohr festgehalten werden.
Die Strecke, über die die rohrförmigen Vorsprünge an den Verbindungskanälen des Verbindungsblocks herausragen, ist größer ausgelegt als die Wanddicke des Sammelrohrs. Da die rohrförmigen Vorsprünge dadurch aus dem Sammelrohr herausragen können, kann das geschmolzene Lotmaterial nicht in die Verbindungskanäle eintreten.
Obgleich die Form der rohrförmigen Vorsprünge an den Verbindungskanälen des Verbindungsblocks normalerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, können sie so geformt werden, dass sie einen flachen Abschnitt aufweisen, der in Verbindung mit Flachrohren verwendet werden soll, die über kleinere Zwischenräume (geringere Teilung) angeordnet sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderansicht des Kondensators, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht wird;
2 stellt eine vergrößerte Seitenansicht des Kondensators in 1 dar, bei dem der Flüssigkeitsbehälter neben dem Sammelrohr vorgesehen ist;
3 stellt eine vergrößerte Vorderansicht eines wesentlichen Teils des Kondensators dar, die einen Zustand zeigt, in dem der Verbindungsblock am Sammelrohr befestigt ist;
4 stellt eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Teils des Kondensators entlang der Längsrichtung dar;
5 ist eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Verbindungsblocks entlang Linie A-A';
6 ist eine Schnittansicht durch den in 3 gezeigten Verbindungsblock entlang Linie B-B';
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Längsrichtung, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem der Verbindungsblock am Sammelrohr angebracht ist; und
8 stellt eine Schnittansicht eines Verbindungsblocks im Stand der Technik dar, der am Sammelrohr angebracht ist.
BESTE DURCHFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
Es folgt eine Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
In 1 enthält ein in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug verwendeter Kondensator 11 ein Paar Sammelrohre 12 und 13, mehrere Flachrohre 14, die zwischen dem Paar Sammelrohre 12 und 13 eine Verbindung herstellen, und gewellte Rippen 15, die zwischen den Flachrohren 14 eingeführt und verbunden sind. Unter normalen Umständen sind die Sammelrohre 12 und 13 so angeordnet, dass sie sich entlang der Vertikalrichtung erstrecken, wie in der Figur gezeigt, und senkrecht zum Papierbogen der Zeichnungsfigur strömende Luft kann zwischen den Rippen 15 passieren.
In den Sammelrohren 12 und 13, die jeweils durch Herstellung einer Aluminiummaterialplattierung mit einem Lotmaterial in einer zylindrischen Form zur Bildung eines Sammlerhauptkörpers und Schließen der Öffnungen an den beiden Enden des Sammlerhauptkörpers mit Deckeln 16 gebildet werden, sind zahlreiche Rohreinführlöcher 17 in Ausrichtung entlang der Längsrichtung ausgebildet, in die die Flachrohre 14 eingeführt werden, und bei dem Konstruktionsbeispiel gemäß dieser Ausführungsform ist an einer oberen Stelle ein Einlassverbinder 19 verbunden, durch den ein Wärmeaustauschmedium (Kühlmittel) strömt, und ein Auslassrohr 20, durch das das Wärmeaustauschmedium herausströmt, und sein Auslassverbinder 21 sind an einer unteren Stelle der Sammelrohre, das heißt des Sammelrohrs 2, verbunden.
Die Sammelrohre 12 und 13, die durch Kaltziehen oder Biegen eines Plattenmaterials zu einer zylindrischen Form hergestellt werden, werden durch Trennplatten 23a und 23b bzw. Trennplatten 24a und 24b unterteilt, und wenn die Räume darin somit in mehrere Durchflusskammern 25a, 25b und 25c bzw. Durchflusskammern 26a, 26b und 26c unterteilt sind, werden verschiedene Gruppen von Flachrohren 14 gebildet, damit Kühlmittel nacheinander durch die einzelnen Gruppen der Flachrohre 14 strömen kann. Bei dieser Ausführungsform ist ein so genannter 3-Zug-Wärmetauscher ausgestaltet, in dem ein serpentinenförmiger Strom des Kühlmittels vom Sammelrohr 12 zum Sammelrohr 13, dann vom Sammelrohr 13 zum Sammelrohr 12 und wieder vom Sammelrohr 12 zum Sammelrohr 13 erzielt wird. Die unterste Gruppe von Flachrohren 14, die durch die Trennplatten 23b und 24b definiert wird, bildet eine Nachkühlwärmeaustauscheinheit 27, die das aus dem Flüssigkeitsbehälter 31 herausströmende verflüssigte Kühlmittel weiter abkühlt, wie unten erläutert.
Am Sammelrohr 13 ist eine Halterung 28 zur Befestigung des Flüssigkeitsbehälters 31 an einer oberen Stelle vorgesehen, und ein Verbindungsblock 30 zur Verbindung des Flüssigkeitsbehälters 31 ist an einer unteren Stelle angebracht.
In 2, die eine vergrößerte Seitenansicht des Kondensators 11 darstellt, wird der Flüssigkeitsbehälter 31, der neben einem der Sammelrohre, das heißt dem Sammelrohr 13, vorgesehen ist, von der Halterung 28 auf einer Seite festgehalten und wird über Befestigungsschrauben 33 auf der unteren Seite an Schraubenlöchern 45 des Verbindungsblocks 30 verriegelt. Es sei darauf hingewiesen, dass der Flüssigkeitsbehälter 31 innen über Einlass-/Auslassverbindungslöcher 36 und 37, die am Verbindungsblock 30 ausgebildet sind, mit den Durchflusskammern 26b und 26c des Sammelrohrs 13 in Verbindung treten kann, obgleich dies nicht gezeigt wird.
In den 3 bis 6 enthält der Verbindungsblock 30, der als ein in Vertikalrichtung lang gestrecktes rechteckiges Parallelepiped ausgebildet ist, zwei Verbindungslöcher 36 und 37 für den Einlass/Auslass, die sich jeweils in Querrichtung erstrecken, wobei das Verbindungsloch 36 über dem Verbindungsloch 37 angeordnet ist. Die Teilung der Verbindungslöcher 36 und 37 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung der Flachrohre 14.
Die Verbindungsstufen 39 und 40, die sich allmählich aufweiten, um eine Verbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter 31 zu erleichtern, sind an den Vorderseiten (wo der Flüssigkeitsbehälter verbunden ist) der Verbindungslöcher 36 und 37 vorgesehen, und an den gegenüberliegenden Seiten der Verbindungslöcher 36 und 37, das heißt auf der Seite, auf der das Sammelrohr verbunden ist, ragen rohrförmige Vorsprünge 42 und 43 hervor, die die Verbindungslöcher 36 und 37 umschließen. Es versteht sich, dass O-Ring-Dichtungsglieder an den Verbindungsstufen 39 und 40 angebracht und dass die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 in einer kreisrunden Form ausgebildet sind.
Die Strecke, über die die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 der Verbindungslöcher 36 und 37 hervorragen, ist größer ausgelegt als die Wanddicke des Sammelrohrs 12, zum Beispiel doppelt so dick oder dicker, und der Durchmesser der rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 ist kleiner ausgelegt als die Strecke zwischen den einzelnen Flachrohren 14. Wenn die rohrförmigen Vorsprünge in das Sammelrohr 13 eingeführt sind, sind sie infolgedessen zwischen den Flachrohren 14 angeordnet.
Darüber hinaus ragt der mittlere Abschnitt des Verbindungsblocks 30 auf beiden Seiten in Querrichtung hervor, und die Schraubenlöcher 45 und 45 sind in den vorragenden Bereichen ausgebildet. Diese Schraubenlöcher 45 und 45 werden verwendet, wenn der Flüssigkeitsbehälter 31 mit der Befestigungsschraube 33 befestigt wird.
Der wie oben ausgeführte Verbindungsblock 30 wird durch einen Prozess am Sammelrohr 13 angebracht, während dessen der Verbindungsblock 30 mit dem Kondensator 11 verlötet wird. Der Montageprozess wird durch Einführen der rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 in auf einander gegenüberliegende Seiten bezüglich der Trennplatte 24b des Sammelrohrs 13 ausgebildete Löcher 47 und 48 durchgeführt, und da der Durchmesser der Löcher 47 und 48 größer ausgelegt ist als der Außendurchmesser der rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43, werden die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 lose eingeführt und durch Punktschweißen festgehalten, so dass sie bis zum Ofenhartlötprozess gehalten werden. Die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 werden ohne Bilden irgendeiner Behinderung zwischen den Flachrohren 14 eingeführt.
Wenn der Verbindungsblock 30, der vorübergehend am Sammelrohr 13 festgehalten wird, den Ofenhartlötprozess zusammen mit dem Kondensator 11 erfährt, schmilzt das an den Flächen der Flachrohre 14 vorhandene Lotmaterial und verschweißt so die Flachrohre 14 mit den Rippen 15; das Lotmaterial an den Rohren 14 und am Sammelrohr 13 schmilzt, um sie miteinander zu verschweißen, und das Lotmaterial am Sammelrohr 13 schmilzt, um auch den Verbindungsblock 30 zu verschweißen. Während dieses Vorgangs kann sich das geschmolzene Lotmaterial nicht in die in das Sammelrohr 13 führenden Verbindungslöcher 36 und 37 bewegen, und somit entsteht kein Problem.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 7 dargestellt ist, unterscheidet sich darin von der vorhergehenden Ausführungsform, dass die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 an den Verbindungslöchern 36 und 37 des Verbindungsblocks 30 durch Presspassung in die Löcher 47 und 48 des Sammelrohrs 13 eingebracht sind. Bei dieser Ausführungsform, die dadurch erreicht werden kann, dass einfach der Durchmesser der Löcher 47 und 48 verkleinert wird, wird das vorübergehende Festhalten des Verbindungsblocks 30 vor dem Ofenhartlötprozess durch Presspassung erzielt. Aus diesem Grunde weist die Ausführungsform den Vorteil der Einfachheit gegenüber der vorherigen Ausführungsform auf. Es sei darauf hingewiesen, dass die gleichen Bezugszahlen anderen Teilen zugeordnet sind, so dass auf eine Wiederholung ihrer Erläuterung verzichtet werden kann.
Obgleich dies nicht gezeigt wird, können die rohrförmigen Vorsprünge 42 und 43 an den Verbindungslöchern 36 und 37 des Verbindungsblocks 30 so ausgebildet werden, dass sie einen flachen Abschnitt aufweisen, um eine verringerte Teilung der Flachrohre zu unterstützen und einen vergrößerten Durchfluss zu erzielen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben erläutert, tritt gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die rohrförmigen Vorsprünge an den Verbindungslöchern des Verbindungsblocks, die zur Verbindung des Flüssigkeitsbehälters verwendet werden, so in die am Sammelrohr ausgebildeten Löcher eingeführt werden, dass sie in die Löcher ragen, das Lotmaterial aus dem Sammelrohr während des Ofenhartlötprozesses nicht in die Verbindungslöcher ein, und somit wird die Funktion der Verbindungslöcher vollständig realisiert.
Obgleich die rohrförmigen Vorsprünge in das Sammelrohr ragen können, werden sie darüber hinaus so eingeführt, dass sie die Flachrohre nicht behindern. Durch Einführen der rohrförmigen Vorsprünge durch Presspassung in die am Sammelrohr ausgebildeten Löcher, können sie des Weiteren auch zum vorübergehenden Festhalten verwendet werden. Durch derartiges Ausbilden der rohrförmigen Vorsprünge, dass sie einen flachen Abschnitt aufweisen, statt sie kreisförmig auszubilden, kann die Teilung der Flachrohre verringert werden, und der Durchfluss kann vergrößert werden, ohne dass es zu Problemen kommt.

Claims

Kondensator (11), der Folgendes umfasst: ein Paar Sammelrohre (12, 13), mehrere Flachrohre (14), die mit dem Paar Sammelrohren (12, 13) in Verbindung stehen; zwischen den Flachrohren (14) angeordnete Rippen (15); Trennplatten (23a, 23b, 24a, 24b), die die Sammelrohre (12, 13) in mehrere Durchflusskammern (25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c) unterteilen, wobei mehrere Gruppen von Flachrohren (14) gebildet sind und eine Nachkühlwärmeaustauscheinheit (27) durch eine der Gruppen gebildet wird; einen Flüssigkeitsbehälter (31), der durch einen Verbindungsblock (30) mit einem Paar Verbindungslöchern (36, 37) verbunden wird, die mit einem Einlass und einem Auslass des Flüssigkeitsbehälters (31) in Verbindung stehen; dadurch gekennzeichnet, dass eines (36) der Verbindungslöcher (36, 37) durch einen ersten rohrförmigen Vorsprung (42), der in das Sammelrohr (13) ragt, mit einer ersten (26b) der Durchflusskammern (25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c) verbunden ist, dass das andere (37) der Verbindungslöcher (36, 37) durch einen zweiten rohrförmigen Vorsprung (43), der in das Sammelrohr (13) ragt, mit einer zweiten (26c) der Durchflusskammern (25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c) verbunden ist, und dass jeder der rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) zwischen den Flachrohren (14) angeordnet ist, die in das Sammelrohr (13) eingeführt und damit verbunden sind.
Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung der in das Sammelrohr (13) eingeführten und damit verbundenen Flachrohre (14) darstellt.
Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) in die im Sammelrohr (13) ausgebildeten Löcher (47, 48) lose eingeführt sind.
Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) durch Presspassung in die am Sammelrohr (13) ausgebildeten Löcher (47, 48) eingeführt sind.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke, über die die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) hervorragen, größer ausgelegt ist als die Wanddicke des Sammelrohrs (13).
Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) so ausgebildet sind, dass sie einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) so ausgebildet sind, dass sie einen flachen Querschnitt aufweisen.
Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche des Verbindungsblocks (30), an der die rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) ausgebildet sind, konkav entlang dem Sammelrohr (13) ausgebildet ist.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsblock (30) mit einer Sammelrohrplattierung mit einem Lotmaterial durch Einführen der rohrförmigen Vorsprünge (42, 43) in am Sammelrohr (13) ausgebildete Löcher (47, 48) verschweißt ist.