DE7338368U

DE7338368U - Klimagerät, vorzugsweise für Automobile

Info

Publication number: DE7338368U
Application number: DE7338368U
Authority: DE
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1972-10-30
Publication date: 1974-04-04
Also published as: US3815379A; ZA737641B; GB1439065A; BR7308291D0; AU6101673A

Description

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-!NQ. GRÄMKOW ^ PATENTANWÄLTE

Hünchen, den _,_

25. OKT. «73 Hl/Ba - G 2360

General hotors Corporation Detroit, Ilichignn, USa

Klimaanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage, vorzugsweise für Automobile, und betrifft insbesondere eine Kühlmittel-Expansionskammer vom Kapillarrohrtyp.

Es sind bereits bei Klimaanlagen Expansionskammern vom Kapillarrohrtyp benutzt worden, um den Druck des Kühlmittels vor dessen Durchgang in den Verdampfer zur Verdampfung zu verringern. Kapillarrohr-Expansionskammern weisen üblicherweise relativ lange Rohre mit kleinem Durchmesser oder kurze Rohre mit kleiner Bohrung auf, die beide den Kühlmitteldruck durch die bekannte Drosselwirkung herabsetzen.

Ein Nachteil der bekannten Kapillarrohr-Expansionseinrichtungen ist das unangenehme und oftmals alarmierende Zischgeräusch, das ausgesendet wird, wenn der Kühlmittel-Kompressor abgeschaltet ist bzw. wird. Dieses Geräusch wird durch den Durchgang von gasförmigem Kühlmittel hervorgerufen, das in dem Kondensator unmittelbar, nachdem der Kompressor abgeschaltet ist, durch das Öffungsrohr erzeugt wird. Das gasförmige Kühl-

Dr Müller-3ore Dr. Maritz · Dr. Deufel - Dipl.-Ing. Finsterwald Dip!.-Ing. Grämfcow

Braunschweig. Am Bürgerpark E 8 München 22. Robert-Koch-StraBe 1 7 Stuligart-Bad Can« «""straS. 3

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mittel strömt durch das Rohr mit einer höheren Geschwindigkeit, als das flüssige Kühlmittel durch das Öffnungsrohr strömt, wenn der Kompressor in Betrieb ist. Das Ziechgeräusch ist unangsnaiia und oftmals slsrsisrsiid für eissa t«5üuissii nicht versierten Fahrer eines Fahrzeuges. Somit ist es erwünscht, das Geräusch zu beseitigen, obgleich es harmlos ist.

Ein weiteres Problem der Kapillarrohr-Expansionseinrichtungen ist deren Neigung für ein Verstopfen durch irgendwelches Fremdmaterial, das von dem Kühlmittel in dem System mitgeführt wird» Obgleich üblicherweise große Sorgfalt darauf verwendet wird, das System so rein wie möglich während des Zusammenbaus und Füllens mit Kühlmittel zu halten, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, das Fremdmaterialien noch in dem System vorhanden sind. Wenn sich ein Fremdkörperteilchen selber in dem Kapillarrohr oder uffnungsrohr mit kleinem Durchmesser fest= setzt, wird die Kühlkapazität der Klimaanlage wesentlich herabgesetzt.

Mehr im einzelnen umfaßt eine erfindungsgemäße Expausionskammer ein Gehäuse mit einem Glied, das darin ein Rohr mit kurzer Länge und kleiner Bohrung trägt, welches Kühlmittel durchtreten läßt und dadurch dessen Druck herabsetzt. Das Tragglied hält ebenfalls einen kappenförmigen Reiniger bzw· Abscheider, um das Einlaßende des Öffnungsrohres und einen ähnlichen kappenförmigen Schalldämpfer um das Auslaßende des öffnungsrohreü.. Das Abscheiderglied und das Schalldämpferglied können aus einem gesinterten Material, wie Messing oder Bronze bestehen, welches Fluid ziemlich leicht durchtreten läßt, jedoch kleine Partikel einfängt bzw. festhält und Geräusche dämpft. Obgleich der Schalldämpfer um den Auslaß des Öffnungsrohres primär dazu benutzt wird, den zischenden und rauschenden !Eon der Gasströmung um das Öffnungsrohr au veringera, kann er ebenfalls als ein Abscheider dienen, um Fremdkörperteilchen einzufangen. Ein getrennter Abscheider ist jedoch von Vorteil, da beim normalen Betrieb der Klimaanlage der Schalldämpfer überwiegend dampfförmiges Kühlmittel durchtreten läßt, das schwieriger als Flüssigkeit durch

ein teilweise verstopftes Abscheiderglied hindurchgeht. Wenn infolgedessen der Abscheider Fremdkörpermaterial einfängt, bevor es sich in dem öffnungsrohr festsetzen kann, verhir i.ert er somit diese Fremdkörpermaterial daran, den Schalldämpfer zu erreichen. Dadurch, wird der Schalldämpfer rein gehalten und das System kann mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten.

Erfindungsgemäß ist also eine Expansionskammer vom Kspillarrohrtyp für eine Klimaanlage vorgesehen, für di<a ein Kapillarrohr mit relativ kurzer Länge benutzt wird, das in einem Fluidgehäuse getragen wird und ein Geräusch* unterdrückendes Schalldämpferglied aufweist, das den Auslaß des Kapillarrohres umgibt, um Zischgeräusche zu unterdrücken, die durch den Durchgang von Gas durch das Kapillarrohr hervorgerufen werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine sehewatisch.- Ansicht einer erfindungsgemäßen Klimaanlage,

Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Klimaanlage,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Ausführungform der erfindungsgemäßen Expansionseinrichtung und

Fig. 4 eine fragmentarische Schnittansicht einer modifizierten Expansiouseinrichtung.

Nach Fig. 1 umfaßt ein Automobil-Airconditioning-System bzw. eine Automobil-Klimaanlage einen Kühlkompressor 10 mit einer Riemenscheibenanordnung 12, die an einem Ende einer Antriebswelle angebracht ist, die sich aus dem Kompressor erstreckt. Die Riemenscheibe 12 ist durch einen Riemenantrieb mit einem Verbrennungsmotor des Fahrzeuges zum Drehen des Kompressors verbindbar. Der Auslaß des Kompressors 10 umfaßt ein Rohr oder eine Leitung 14, die sich von dem Ende des Kompressors zu einem Fitting 16 erstreckt, das mit einem flexiblen Hochdruck-Schlauch 18 verbunden ist» Der Schlauch 18 ist seinerseits durch ein Fitting 20 mit dem Einlaß 22 eines Kondensators 24

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verbunden.

Der Kondensator 24 ist normalerweise in dem vorderen Teil des

Gitter strömt, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Das komprimierte Kühlmittel von dem Kompressor 10 wird gekühlt und in dem Kondensator 24 verflüssigt. Der Auslaß 26 des Kondensators 24 ist

', mit einem Einlaß 28 einer Expansionskammer 30 durch ein Fitting

:■ 32 verbunden. Me Expansionsl ammer 30 ist mehr im einzelnen in

- den Fig. 3 und 4 dargestellt. Ihre Funktion besteht darin,

Hochdruck-Kühlmittel von dem Kondensator zu einem Zustand mit geringerem Druck zu exp°ndieren bzw. zu entspannen. Der Auslaß 34 der Expansionskammer bzw. Entspannungskammer 30 ist mit einem EirJLaß 36 eines Verdampfers 38 verbunden. Das verflüssigte Kühlmittel mit niedrigem Druck wird in dem Verdampfer 38 ver-

< danroft* weizxi Wärme von der Luft absorbiert wird, die über die

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\ äußeren Oberflächen des Verdampfers strömt. Der Kühlmitteldampf wird denn von dem Verdampfer 38 durch einen Auslaß 40 abgegeben, der mit einem Einlaß 42 eines Fiüssigkeitssammlers

j 44 verbunden ist. Der Flüssigkeitssammler 44 ist in Fig. 2 im

einzelnen dargestellt. Der Auslaß 46 des Fiüssigkeitssammlers 44 ist seinerseits durch ein Fitting 48 mit dem Einlaß 50 des Kompressors 10 verbunden, um den Zyklus zu schließen.

Nach Fig. 3 umfaßt die Expansionskammer 30 ein äußeres r nrf örmiges Gehäuse 54 mi;, einem Ende 56 mit vergrößertem Durchmesser. Der Einlaß 28 erstreckt sich von dem Kondensator 24 aus und ist in das Ende 56 mit vergrößertem Durchmesser der Expansionskammer 30 einsetzbar. Ein gekrimpfter bzw, gestauchter Teil 58 des Einlaßrohres 28 begrenzt das Einsetzen des Einlaßes 28 in das rohrförmige Glied 54. Ein O-Ring 60 verhindert eine Kühlmittel-Leckage zwischen dem Einlaß 28 und dem Glied 54. Der mit Gewinde versehene äußere Teil 72 des rohrförmigen Gliedes 54 ist mit dein in Fig. 1 dargestellten Fitting 32 in Eingriff bringbar, das dazu benutzt wird, den Einlaß 28 an dem Expansionsgehäuse 54 anzubringen.

Eine Expansionseinrichtung vom Kapillarrohrtyp ist in dem rohrförmigen Glied 54 angeordnet und umfaßt ein Rohr 62 mit kurzer Länge und einer Öffnung mit kleinem Durchmesser, durch welches das Kühlmittel von dem Kondensator zu dem Verdampfer hindurchgehen muß und das durch Drosselwirkung den Kühlmitteldruck herabsetzt. Das Öffnungsrohr 62 wird in seinem Mittelbereich von einem Bundringglied 64 getragen, an dessen äußeren Kante ein rohrförmiges Tragglied 66 angreift. Das rohrförmige Glied 66 weist einen übergebogenen bzw. nach außen gebogenen Stirnflanash 68 auf, der an Schultern 70 angreift, die von dem Endteil 66 mit vergrößertem Durchmesser gebildet werden. Durch das in Eingrifftreten des Planstes 68 mit der Schulter 70 wird die Öffnungsrohranordnung in dem Rohrglied 54· achsial positioniert.

Das Rohr 62 ist ein Glied mit kleiner Bohrung od.er ein Kapillarrohrglied, das leicht blockiert wird durch Einlagerung von Fremdmaterial, das von dem Kühlmittel bei dessen Durchgang durch das Rohr mitgeführt wird. Um ein Blockieren bzw. Verstopfen des Rohres zu verhindern, wird ein Reiniger bzw. Siebeinsatz bzw. Schmutzabscheider 74· aus gesinertem Metall von dem rohrförmigen Glied 66 um den Einlaß-Endteil 76 des Öffnungsrohres 62 gehalten.

Rohr-Expansionseinrichtungen wie beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte, sendeu charakteristischerweise ein unangenehmes und manchmal auch alarmierendes bzw. stÖ3?endes Nebengeräusch oder Zischgeräusch aus, wenn der Kompressor abgestellt wird. Dies wird hervorgerufen durch die Bildung eines Hochdruck-Daiapf-Kühlmittels in dem Kondensator unmittelbar nach der Abschaltung des Kompressors. Das Hochdruck-Dampf-Kühlmittel strömt durch das Rohr 62 mit einer größeren Geschwindigkeit als das flüssige Kühlmittel und erzeugt somit ein hohes Zischgeräusch. Bei der erfindungsgemäßen Expansionseinrichtung ist ein Schalldämpfer 78 aus gesintertem Metall vorgesehen, der von dem Glied 66 um den Auslaß-Endteil 88 des Öffnungsrohres 62 getragen wird. Der Schalldämpfer verhindert, daß die ausgesendeten Zischgeräusche für den Fahrer bzw. die Insassen des Fahrzeuges hörbar werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist das Rohr 62 an. dem Glied 64 durch Hartlöten bei 82 angebracht. In gleicher Weise ist der Abscheider 74 an einem gekrimpften bzw. gestauchten Teil 84 des Gliedes 66 durch Hartlöten bei 86 angebracht. Der Schalldämpfer 78 ist mit den Gliedern 64 und 66 bei 88 hart verlötet.

Das Kühlmittel, das in dem Verdampfer 38 verdampfe wird, strömt durch den Auslaß 40 in den Flüssigkeitssammler 44, der mehr im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist. Der Einlaß 42 des Sammlers 44 ist in einer oberen Stirnkappe 90 vorgesehen, die bei 92 an einen unteren zylindrischen Gehäuseteil 94 hart angelötet oder geschweißt ist. Der Jäinlaß 42 ist in einer tangentialen Richtung gerichtet, um das Kühlmittel in eine Spiralbahn um die Innenseite des Sammlers 44 zu richten. Das dampfförmige Kühlmittel, das in den Flüssigkeitssammler strömt, kann flüssiges Kühlmittel enthalten. Es ist unerwünscht, daß flüssige Kühlmittel in den Kompressor 10 strömen_e Infolgedessen weiut der Auslaß des Flüssigkeitssammlers ein Rohr 96 auf, das sich durch eine öffnung 98 in dem Boden des Gliedes 94 erstreckt· Das obere Ende 100 des Rohres 96 ist offen, um einen Durchgang für das dampfförmige Kühlmittel zu bilden, so daß dieses von dem Flüssigkeitssammler zu dem Kompressor 10 strömen kann. Eine ringförmige Wand 102 wischen dem Einlaß 42 und Auslaßrohr 96 verhindert, daß flüssiges Kühlmittel von dem Einlaß 42 direkt in das offene Ende des Rohres 96 fließt. la Boden des Gliedes 96 weist ein ringrohrförmiger Behälter 104 ein feuchtigkeitabsorbierendes Material auf, um jegliches mit dem Kühlmittel vermischtes Wasser zu entfernen.

Nach Fig. 4 umfaßt eine weitere Ausführungsform der Expansionskammer, die der in Fig. 3 dargestellten ähnlich ist, ein Rohr 62, das von einem kreisförmigen Glied 64' getragen wird, das bei 82 an das Rohr hart angelötet ist. Das Glied 64' wird zwischen zwei mit Gewinde versehenen Gliedern 106 urd 108 achsial

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gehalten, die an mit Gewinde versehenen Teilen 110 durch einen umgebenden Bundring 112 zusammengehalten werden. Der Abscheider 74- und der Schalldämpfer 78 sind an dem Glied 106 bzw. 108 durch Hartlöten bei 114- angebracht. Der Bundring 112 und das Glied 106 stehen in Eingriff mit einem Flangeteil 116 eines rohrförmigen Gliedes 118, das dem Glied 66 in Fig. 3 entspricht. Das Glied 118 wird in einem umgebenden rohrförmigen Glied in einer ähnlichen Weise wie das in Fig. 3 dargestellte Glied 66 achsial gehalten.

Claims

PATENTANWÄLTE ' '. I MANITZ. FINSTERWALD & CRÄMKOW G 73 383 68.3 München, den 21 JAH. 197* General Motors Corp. Fi/Sv-G 2360 Neue SchutzansOrüche

1. Klimagerät, vorzugsweise für Automobile, mit einem Kompressor zum Komprimieren von zugeführtem Kühlmittel, einem Kondensator, der mit dem Kompressor verbunden ist und das Kühlmittel kühlt und verflüssigt, einer Expansionskammer, die mit dem Kondensator verbundea ist, von diesem Kühlmittel empfängt und dessen Druck verringert, einem Verdampfer, der mit der Expansionskammer verbunden ist, von dieser Kühlmittel empfängt und das Kühlmittel durch. Absorption von Wärme aus der über die äußeren Ober£lächen de3 Verdampfers strömenden Luft verdampft, und einem Plüssigkeitssammler, der mit dem Verdampfer verbunden ist, von diesem Kühlmittel empfängt und überwiegend verdampftes Kühlmittel zu dem Kompressoreinlaß fährt, wobei die Exapnsionskammer ein Eohr mit kleiner Bohrung und kurzer Länge umfaßt, durch, welches Kühlmittel von dem Kondensator zu dem Verdampfer strömt, dadurch, gekennzeichnet, daß ein im allgemeinen kappenförmiges Glied (74·) aus porösem Material angrenzend an den Auslaß (80) des Eohres (62) angeordnet ist, so daß das Kühlmittel von der Expansionskammer (30) durch das Glied (74-) hindurchgeht, jedoch das von dem Hochdruck-Kühlmittel, das durch das Eohr (62) in den Verdampfer (38; mit relativ niedrigem Druck strömt, erzeugte Geräusch gedämpft wird, wenn der Kompressor (10) abgeschaltet wird bzw, ist.

2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (30) von einem Gehäuse (54·) gebildet ist, das einen mit dem Kondensator (24·) verbundenen

DR. O. MANITZ · DIPL.-INO. M. FINSTERWALD DIPL.-INC. W. G R A M K O W ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 99. ROBERT-KOCH-eTRASSE I 7 STUTTOART SO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 79 70'

TBt. 1089) 99 4S II. TELEX 08-99679 PATMF SEELBERCSTR. 93/95. TEL.(0711186 79 61 POSTSCHECK) MÖNCHEN 77062-805

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Einlaß (28) und einen mit den Verdampfer (38) verbundenen Auslaß (36) aufweist, und daß das Rohr (62) mit kleiner Bohrung in dem Gehäuse von einem rohrförmigen Glied (66) getragen wird, welches ebenfalls Kühlmittel durch den Durchgang richtet.

3. Klimagerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (62) sich zwischen dem Einlaß (28) und dem Auslaß (36) koaxial zu der Expansionskamm er (30) erstreckt,

4. Klimagerät nach Anspruch 3j dadurch gekennaeichn e t, daß das Rohr (62) in seinem Mittelteil von einen Bundring (64) getragen wird, der an dem rohrförmigen Glied f66) fest angebracht ist.

5. Klimagerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (62) an seinem Mittelteil von einem ringförmigen Glied (64·) getragen wird, das zwischen zwei mit Gewinde versehenen GlaeLern (114) gehalten ist«

6. .Klimagerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e k e η η ζ ei chnet, daß ein im allgemeinen kappenförmiger Reiniger bzw. Abscheider (74) ziim Filtern des Kühlmittels vor dessen Eintritt in das Rohr in der Expansionskammer (30) vorgesehen ist.

7. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennseichn e t, daß das kappenförxuige Glied (76^ aus einer gesinterten Kupferlegierung besteht.

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