DE9401680U1

DE9401680U1 - Kältemittel-Verdampfer für eine Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE9401680U1
Application number: DE9401680U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2004-02-03

Description

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ES/Ri/hz

BEHR GmbH & Co.
Mauserstraße 3, 70469 Stuttgart

Kältemittel-Verdampfer für eine Klimaanlage,

insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemitte!-Verdampfer für eine Klimaanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

In der DE-A-39 02 046 ist ein Verdampfer für eine Klimaanlage beschrieben, der parallele Rohrkreisläufe umfaßt, wobei die Enden dieser Kreisläufe mit einer Sammelvorrichtung verbunden sind. Diese Sammelvorrichtung besitzt einen zylindrischen Teil in dessen axialer Richtung alle Rohrenden eingeführt sind, so daß der Zustrom des Fluids in die Sammelvorrichtung aus allen Rohren in derselben Richtung erfolgt. Die Sammelvorrichtung besitzt außerdem einen Übergangsabschnitt zu einem der Sammelvorrichtung nachgeschalteten Ansaugstutzen, der koaxial zu der Sammelvorrichtung ausgerichtet ist.

Bei der bekannten Anordnung muß die Sammelvorrichtung einen relativ großen Durchmesser besitzen, um die Gesamtzahl der parallel verlaufenden Rohrenden stirnseitig aufzunehmen. Daher ist eine derartige Anordnung allenfalls für eine geringe Anzahl paralleler Rohrstränge einsetzbar.

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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kältemittel-Verdampfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß die Sammelvorrichtung für eine beliebig große Anzahl paralleler Rohrstränge geeignet und trotzdem einfach im Aufbau und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kältemitte!-Verdampfer der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung werden darin gesehen, daß die Sammelvorrichtung auf einfache Weise herstellbar ist und mit einer Vielzahl von Ausgängen paralleler Fluidkanäle verbindbar ist. Außerdem ist lediglich ein geringer Bauraum notwendig und durch das unmittelbare Einführen in den Rückströmanschluß des Expansionsventils werden keine zusätzlichen Ansaugrohre bzw. -stutzen benötigt.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das hohlzylindrische Bauteil aus einem Rohr mit einer an einer Stirnseite befindlichen radialen Wand besteht. Ein solches Rohr ist wegen seiner einfachen Formgebung leicht herstellbar. Zweckmäßigerweise sind zwischen der Sammelvorrichtung und den Ausgängen der Fluidkanäle Verbindungsrohre angeordnet, da auf diese Weise die individuelle Formgebung der Rohre im Bereich vor Eintritt in die Sammelvorrichtung einfacher ist.

In der Sammelvorrichtung ist zweckmäßigerweise eine Anzahl von Öffnungen vorgesehen, die der Anzahl der Verbindungsrohre entspricht und in denen diese fluiddicht aufgenommen sind. Von der Gesamtzahl dieser Öffnungen sind mindestens zwei in der Mantelfläche des Rohres angeordnet und mindestens eine der Öffnungen befindet sich in der radialen Wand des Rohres. Die in der Mantelfläche des Rohres angeordneten Öffnungen sind über den Kreisumfang des Rohres verteilt, wobei zwei Öffnungen - bezogen auf die axiale Länge des Rohres paarweise und - bezogen auf den Umfang - im wesentlichen gegenüber-

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liegend angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Öffnungen zur Aufnahme der Verbindungsrohre in einem Abschnitt des die Sammelvorrichtung bildenden Rohres zu konzentrieren, und den anderen Abschnitt dieses Rohres zur Beruhigung des Fluidstromes zu benutzen. 5

Um die radial eintretenden Teil ströme in Richtung der Längsachse des Rohres abzulenken ist es vorteilhaft, in der radialen Wand zwei oder mehr Öffnungen für Verbindungsrohre vorzusehen. Dabei können die Mittelachsen der Öffnungen schräg zueinander verlaufen, wobei deren Schnittpunkt innerhalb des Rohres, vorzugsweise auf dessen Mittelachse liegt. Zur Befestigung der Sammelvorrichtung am Expansionsventil ist es vorteilhaft, daß das zum Anschluß am Expansionsventil vorgesehene Ende des Rohres mit einem radialen Bund versehen ist. Ein Haltelement in Form einer Platte, die hinter diesen Bund greift, hält die Sammelvorrichtung sicher am Gehäuse des Expansonsventils. Der Kältemittelverdampfer mit einer solchen Sammelvorrichtung weist vorzugsweise fünf bis acht Verbindungsrohre auf.

Ein Ausführungsbeispiel des KältemittelVerdampfers wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Teil des Kältemittel Verdampfers mit Expansionsventil;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Sammelvorrichtung;

Fig. 3 die Ansicht gemäß Pfeil III auf die Sam

melvorrichtung der Fig. 2 (teilweise aufgebrochen);

und
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Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Verdampferblocks 1, der aus Rippen 2 und diese durchsetzenden Fluidkanälen 3 besteht. Dem Verdampfer 1 ist ein Expansionsventil 4 zugeordnet, an dem ein Kältemitte!verteiler 5 angeordnet ist. Der Kältemitte!verteiler 5 besitzt mehrere auf einer Kegelmantelfläche angeordnete Ausgangskanäle, in die Verteilerrohre 6a, 6b und 6c eingelötet sind. Die Verteilerrohre 6a, 6b und 6c führen zu den Eingängen 3a, 3b und 3c der Fluidkanäle 3, wobei aus Gründen der überientlicheren Darstellung lediglich drei der insgesamt sechs Verteilerrohre gezeigt sind und die weiteren drei Eingänge von Fluidkanälen in dem nicht dargestellten Bereich des Verdampferblockes 1 liegen. Die parallel zueinander beaufschlagten Fluidkanäle 3 sind mehrfach durch die Rippen 2 geführt bis zu deren Ausgängen, die mit den Bezugszeichen 7a bis 7d bezeichnet sind.

An den Ausgängen 7a bis 7d sowie an zwei weiteren in Fig. 1 nicht dargestellten Ausgängen von Fluidkanälen 3 sind Verbindungsrohre 8a bis 8f angeschlossen, die zu einer Sammelvorrichtung 9 führen. Diese Sammelvorrichtung 9 ist unmittelbar in einen Rückströmanschluß 10 des Expansionsventils 4 eingeführt und mit einem Halteelement 11 in Form einer Platte gesichert. Die Verbindungsrohre 8a bis 8d sind an der Sammelvorrichtung 9 an deren Mantelfläche angeschlossen, wohingegen die Verbindungsrohre 8e und 8f stirnseitig in die Sammelvorrichtung 9 geführt sind.

Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Sammelvorrichtung 9, die als Rohr 12 mit konstantem Querschnitt bzw. Durchmesser des Hohlraums 22 ausgeführt ist. Dieses Rohr 12 weist an einem stirnseitigen Ende eine Wand 13 auf, die annähernd radial verläuft. Im Bereich der Mantelfläche sind Öffnungen 14 und 15 vorgesehen, die zur Aufnahme von Enden der Verbindungsrohre dienen. Ebenso sind Öffnungen 16 zur Aufnahme von Verbindungsrohren in der stirnseitigen Wand

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13 angeordnet. An dem der stirnseitigen Wand 13 entfernt liegenden Ende besitzt das Rohr 12 an seiner Mantelfläche eine Ausnehmung 17, durch die ein radialer Bund 18 gebildet wird. In die Vertiefung 17 greift das in Fig. 1 gezeigte Halteelement 11, wodurch ein spielfreier und dichter Anschluß der Sammelvorrichtung 9 am Expansionsventil 4 gewährleistet ist. Die Mittelachsen 19 der Öffnungen 16 verlaufen schräg zueinander, wobei deren Schnittpunkt 20 auf der Mittelachse 21 des Rohres 12 liegt.

Die Fig. 3 zeigt die Ansicht gemäß Pfeil III auf die Sammelvorrichtung 9 der Fig. 2, wobei die Darstellung im Bereich wandseitiger Öffnungen teilweise aufgebrochen ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind in der Wand 13 zwei Öffnungen 16 vorgesehen, die in den Hohlraum 22 des Rohres 12 führen. An der Mantelfläche besitzt das Rohr 12 Öffnungen 15 und 15', wobei deren Längsachsen 23 und 23' nicht miteinander fluchten. Die Längsachse 23 der Öffnung 15 ist in einem Winkel &agr; von ca. 15° zur Verlängerung der Mittelachse 23' der Öffnung 15' angeordnet, so daß zwischen den Mittelpunkten der Öffnungen 15 und 15' ein Winkel von 165° liegt.

In Fig. 4 ist der Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 gezeigt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß die Öffnungen 14, 14' und 15, 15' - bezogen auf die Axialrichtung des Rohres 12 - paarweise angeordnet sind, d.h. daß sie sich annähernd gegenüberliegen. Außerdem wird deutlich, daß an der Mantelfläche und gegebenenfalls auch an der Wand 13 des Rohres 12 weitere Öffnungen vorgesehen werden können, sofern eine größere Zahl von Anschlußrohren aufgenommen werden soll, Platz dafür ist jedenfalls gegeben.

Claims

: :* : : :* · * Ij. «Februar 1994 ES/Ri/hz - 6 - Schutzansprüche

1. Kältemittel-Verdampfer für eine Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus mindestens zwei parallel durchströmten Fluidkanälen (3) und einem Expansionsventil (4), wobei eine Verteileinrichtung (5) zwischen dem Expansionsventil (4) und den Eingängen 3a, 3b, 3c der Fluidkanäle (3) und eine an den Ausgängen 7a bis 7d der Fluidkanäle (3) angeschlossene Sammelvorrichtung (9) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelvorrichtung (9) aus einem hohlzylindrischen Bauteil mit zumindest annähernd konstantem Durchmesser besteht, das direkt in einen Rückströmanschluß (10) des Expansionsventils (4) eingeführt ist.

2. Kältemittel-Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das hohlzylindrische Bauteil aus einem Rohr mit einer an einer Stirnseite befindlichen, vorzugsweise radialen Wand (13) besteht.

3. Kältemittel-Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß zwischen der Sammelvorrichtung (9) und den Ausgängen (7a bis 7d) der Fluidkanäle (3) Verbindungsrohre (8a bis 8f) angeordnet sind.

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4. Kältemittel-Verdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß in der Sammelvorrichtung (9) eine Anzahl von Öffnungen (14, 15, 16) vorgesehen ist, die der Anzahl der Verbindungsrohre (8a bis 8f) entspricht und in denen die Verbindungsrohre (8a bis 8f) fluiddicht aufgenommen sind.

5. Kältemitte!-Verdampfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß von der Gesamtzahl der Öffnungen (14, 15, 16) mindestens zwei Öffnungen (14, 15) in der Mantelfläche des Rohres

(12) angeordnet sind.

6. Kältemitte!-Verdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß mindestens eine der Öffnungen (16) in der annähernd radialen Wand (13) des Rohres (12) angeordnet ist.

7. Kältemitte!-Verdampfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnungen (14, 14', 15, 15') über den Kreisumfang des Rohres (12) verteilt angeordnet sind.

8. Kältemitte!-Verdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß jeweils zwei Öffnungen (14, 14' und 15, 15') bezogen auf die Axialrichtung des Rohres (12) paarweise und bezogen auf den Umfang im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.

9. Kältemitte!-Verdampfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Mittelachsen (23, 23¹) der Öffnungen (15, 15') einen Winkel von ca. 165 ° einschließen.

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-&bgr;-

10. Kältemittel-Verdampfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß in der annähernd radialen Wand (13) zwei oder mehr Öffnungen (16) vorgesehen sind, wobei die Mittelachsen (19) der Öffnungen (16) schräg zueinander verlaufen und deren Schnittpunkt (20) innerhalb des Rohres (12), vorzugsweise auf dessen Mittelachse (21), liegt.

11. Kältemittel-Verdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das zum Anschluß am Expansionsventil (4) vorgesehene Ende des Rohres (12) mit einem radialen Bund (18) versehen ist.

12. Kältemitte!-Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Verbindungsrohre (8a bis 8f) mindestens fünf und höchstens acht beträgt.