EP1316765B1 - Akkumulator für eine Klimaanlage, insbesondere Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

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EP1316765B1
EP1316765B1 EP20020022058 EP02022058A EP1316765B1 EP 1316765 B1 EP1316765 B1 EP 1316765B1 EP 20020022058 EP20020022058 EP 20020022058 EP 02022058 A EP02022058 A EP 02022058A EP 1316765 B1 EP1316765 B1 EP 1316765B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
housing
inlet opening
insert
accumulator
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20020022058
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1316765A2 (de
EP1316765A3 (de
Inventor
Adam Pawlowski
Franz Hackspacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hansa Metallwerke AG
Original Assignee
Hansa Metallwerke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hansa Metallwerke AG filed Critical Hansa Metallwerke AG
Publication of EP1316765A2 publication Critical patent/EP1316765A2/de
Publication of EP1316765A3 publication Critical patent/EP1316765A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1316765B1 publication Critical patent/EP1316765B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/003—Filters

Definitions

  • the invention relates to an accumulator for an air conditioning system, in particular vehicle air conditioning system, according to the preamble of claim 1.
  • Such an accumulator is known from US 4,627,247.
  • refrigerant is passed without the interposition of a pipe in the interior of the housing, wherein a baffle arranged in the upper region of the housing initially deflects the incoming refrigerant down where the liquid portion collects.
  • the gaseous portion flows upwards and enters the first of two tubes, which run parallel to the axis of the housing and form an overall U-shaped flow path.
  • the production of the baffle is associated with high tooling costs.
  • a third tube is integrally integrated in the housing to be arranged in the housing, which leads the coming of the inlet opening refrigerant axially downwards over about one third of the height of the housing and omits at this height in the interior of the housing.
  • This measure is intended to prevent the liquid phase of the refrigerant, without reaching the desiccant disposed in the lower region of the housing, from flowing directly to the upper inlet opening of the first tube and thus, without being sufficiently dried, through the first one and second pipe flows to the outlet port of the housing.
  • a disadvantage of this embodiment is that the production of the insert requires relatively complicated tools and that in addition takes place through the additional pipe further throttling of the refrigerant flow.
  • Object of the present invention is to form a rechargeable battery of the type mentioned in such a way that its production is simplified.
  • the invention is therefore on the third pipe section, which is found in the subject of EP 1 132 696 A1 and over which the refrigerant is passed from the inlet opening of the housing into the interior of the housing, simply omitted.
  • This makes the production of the insert considerably cheaper and also reduces the throttling of the refrigerant.
  • integrally molded barriers are provided according to the invention. These can be made very easy to spray because they are not self-contained Need to represent pipe and also have no draft as in the baffle of the aforementioned US 4,627,247.
  • the upper portion of the interior of the housing is divided into two parts, one of which is adjacent to the inlet opening of the housing and the other of the at least one inlet opening of the first tube. Without complicated shapes, the mentioned unwanted short-circuit flow of the refrigerant is avoided in this way.
  • the first tube is closed in its upper end by a cover and the at least one inlet opening of the first tube is formed in the cylinder wall of this tube.
  • the first pipe is simply open at the top, which makes the inflow of the refrigerant more difficult since it causes a deflection of the refrigerant flow through 180 °.
  • a radially extending sieve carrier holding a sieve can be provided.
  • the screen which can be formed very fine mesh, serves to retain particles and any drops of liquid refrigerant on the way to the inlet opening of the first pipe rise up, to atomize and thus promote their evaporation.
  • the second tube has a smaller diameter than the first tube and extends within the first tube. This "nesting" of the two tubes into each other is extremely space-saving.
  • the downwardly directed flow path of the refrigerant in this embodiment extends through the gap between the first and the second tube.
  • the refrigerant is in this way with a suitable choice of the diameter on its descending flow path, a larger flow area than on its rising flow path available. This is desirable for reasons of low flow resistance.
  • the flow cross-section in the region of the deflection of the flow at the connected lower ends of the two tubes should be reduced, since here often sucked in a small, communicating with the lower portion of the housing passage opening a mixture of refrigerant and oil and entrained shall be.
  • the flow velocity should at least be so high that the entrained oil droplets do not separate again.
  • the second tube extends eccentrically within the first tube, such that it along a vertical Line has a common wall area with the first pipe.
  • the flow area on the descending portion of the flow path of the refrigerant is sickle-shaped in this embodiment.
  • the lower ends of the first tube and the second tube may be connected to each other via a cup-shaped deflection cap which has a passage opening leading to the interior of the housing, wherein the inner surface of the deflection cap in the vicinity of the passage opening has a profiling, which leads to a local increase in the flow velocity leads.
  • the accumulator shown in Figure 1 which is generally designated by the reference numeral 1, comprises a cylindrical in cross-section, one-piece and downwardly open housing 2.
  • an inlet bore 3 which extends downwards funnel-shaped, and an outlet hole 4 is provided.
  • an insert is inserted from below, which is generally designated by the reference numeral 5 and described in more detail below with reference to Figures 2 to 6.
  • the housing 2 is sealed by a bottom 40, which is welded, for example. Between the bottom 40 and the insert 5, a spring 41 is clamped. This compensates for component tolerances and prevents rattling.
  • the insert 5 is composed of a head part 5a, a middle part 5b, a receiving part 5c for a desiccant, a cup-shaped, upwardly opening deflection cap 5d and a lower part 5e, which are detachably connected to one another by snap connections.
  • the separation between the individual parts 5a, 5b, 5c, 5d and 5e is done exclusively according to manufacturing aspects; it basically has no influence on the function of the insert 5.
  • the upper head part 5a comprises two nested tubes 6, 7, which are not coaxial with each other run. Rather, the tube 7, which has the smaller diameter, at a location on the pipe 6 of larger diameter; in fact, the walls of the two tubes 6, 7 fuse together at this point.
  • a one-piece cover 8 of the head part 5 closes the outer tube 6; the inner tube 7 pierces the lid 8 upwards and projects with an insertion region 7a.
  • two arcuate vanes 9, 10 are formed on the outer tube 6, the radially outer end faces 11, 12 of which rest against the inner circumferential surface of the housing 2 in the assembled state.
  • the outer tube 6 of the head part 5a expands in its lower region to a connecting skirt 13, in which from below the middle part 5b described below is inserted and locked there.
  • a radially extending filter holder 14 is integrally formed, which extends from the underside of a wing 9 to the underside of the other wing 10.
  • the cylindrical end face 15 of the portafilter 14 is in the assembled state on the inner circumferential surface of the housing 2.
  • the portafilter 14 holds a screen 16, which covers the area between the two wings 9, 10, the connecting skirt 13 and the cylindrical end face 15 of the portafilter 14.
  • the outer tube 6 has two inlet openings 17, 18 in its lateral surface on the side of the two wings 9, 10 facing the viewer in FIG Pipe 6 lying, crescent-shaped space lead.
  • the middle part 5b of the insert 5 which is inserted with its upper region into the connecting skirt 13 of the head part 5a also has an outer tube 19 of larger diameter and an inner tube 20 of smaller diameter whose geometrical arrangement is that of the two tubes 6, 7 in the head part 5a corresponds and which of these tubes 6, 7 continue downward.
  • the length of the middle part 5b can be chosen differently for different lengths of housing.
  • the receiving part 5c includes the already known arrangement of an outer tube 22 of larger diameter and an inner tube 23 of smaller diameter, which continue the tubes 19, 20 of the central part 5b and the tubes 6, 7 of the head part 5a down.
  • a radially outwardly extending flange 24 which includes a plurality of openings 25.
  • the circular in plan view, the flange 24 has a diameter corresponding to the inner diameter of the housing 2. From the outer edge of the flange 24 extends, in turn integrally formed, a cylindrical wall 26 down.
  • the deflection cap 5 d On the lower end of the outer tube 22 of the receiving part 5 c, the deflection cap 5 d is snapped with a connecting skirt 27.
  • the deflection cap 5 d connects, similar to the arc of a siphon, the flow space between the outer tube 22 and the inner tube 23 of the receiving part 5 c with the interior of the inner tube 23rd
  • a through hole 28 is passed, which opens into the inner surface of the deflection cap 5d in the region of a small elevation. Adjacent to this through hole 28 are on the inner surface of the Umlenkkappe 5 d two upstanding ribs 29, 30 (see in particular Figure 6) formed, on the side of the bore 28, which lie between the tubes 22 and 23 of the receiving part 5 c Flow chamber points.
  • a radially extending flange 31 of the lower part 5e of the insert 5 is inserted and locked there.
  • the radially extending flange 31 of the lower part 5 e contains through holes 23 similar to the radially extending flange 24 of the receiving part 5 c.
  • flange 31 of the lower part 5e extend two corresponding to the shape of the deflection cap 5d in the radius stepped annular wall portions 34 down, which are integrally closed at the bottom by a bottom 35.
  • a plurality of window-like openings 36 are introduced, so that the space lying within the wall portions 34 can communicate with the outside space.
  • window-like openings 36 are not shown sieves, which prevent particles through the through hole 28 of the deflection cap 5 d are washed and enter the subsequent refrigerant circuit or even clog the through hole 28.
  • the entire insert 5 described above is, as already indicated, inserted into the housing 2 of the accumulator 1 shown in FIG. 1 from below.
  • the insertion region 7a of the head part 5a of the insert 5 is thereby inserted into the outlet opening 4 of the upper housing part 2a.
  • the end faces 11, 12 of the wings 9, 10 on the head part 5a of the insert 5 and the end face 15 of the screen support 14 of the head part 5a and the outer surface of the cylindrical wall 26 of the receiving part 5c lie against the inner surface of the cylinder wall 2b of the housing 2 ,
  • the housing 2 can be closed by the bottom 40 after insertion of the spring 41, which is either screwed into the cylindrical housing wall 2b or welded thereto.
  • the gaseous refrigerant passes on the way to the inlet openings 17, 18 of the head part 5 a of the insert 5, the sieve 16, possibly still entrained residues of liquid particles are very finely atomized, which facilitates their residual evaporation.
  • the refrigerator oil remains liquid and collects in the liquid refrigerant phase in the lower region of the housing 2 and is sucked through the through hole 28 in the deflection cap 5 d.
  • the gaseous refrigerant which is deflected by the deflecting cap 5d, flows over the through-flow bore 28.
  • the flow velocity is increased in the region of the through-bore 28 by the action of the two ribs 29, 30, which narrow the flow path of the refrigerant.
  • This increases the suction of the flowing refrigerant to the liquid oil / refrigerant mixture, which is below the Umlenkkappe 5d and communicates via the window-like openings 36 with the through hole 28.
  • the mixture is entrained and executed together with the refrigerant from the accumulator 1.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Akkumulator für eine Klimaanlage, insbesondere Fahrzeugklimaanlage, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Ein solcher Akkumulator ist aus der US 4 627 247 bekannt. Dort wird Kältemittel ohne Zwischenschaltung eines Rohres in den Innenraum des Gehäuses geführt, wobei eine im oberen Bereich des Gehäuses angeordnete Prallfläche das eintretende Kältemittel zunächst nach unten ablenkt, wo sich der flüssige Anteil sammelt. Der gasförmige Anteil strömt nach oben und gelangt in das erste von zwei Rohren, welche achsparallel zum Gehäuse verlaufen und einen insgesamt U-förmigen Strömungsweg bilden. Die Herstellung der Prallfläche ist mit hohem Werkzeugaufwand verbunden.
  • Ein Akkumulator ähnlich dem der eingangs genannten Art ist aus der EP 1 132 696 A1 bekannt. Bei diesem ist in den im Gehäuse anzuordnenden Einsatz ein drittes Rohr einstückig integriert, welches das von der Einlassöffnung kommende Kältemittel axial nach unten etwa über ein Drittel der Höhe des Gehäuses führt und erst in dieser Höhe in den Innenraum des Gehäuses auslässt. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, dass die flüssige Phase des Kältemittels, ohne zu dem im unteren Bereich des Gehäuses angeordneten Trockenmittel zu gelangen, auf direktem Wege zu der oberen Einlassöffnung des ersten Rohres strömt und so, ohne ausreichend getrocknet zu sein, durch das erste und zweite Rohr zu der Auslassöffnung des Gehäuses fließt. Vielmehr soll vor der Durchströmung des ersten und des zweiten Rohres eine Trennung der flüssigen und der gasförmigen Phase des Kältemittels erfolgen. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass die Herstellung des Einsatzes verhältnismäßig komplizierte Werkzeuge erfordert und dass darüber hinaus durch das zusätzliche Rohr eine weitere Drosselung des Kältemittelstromes stattfindet.
  • Auch aus der EP 1 035 388 A2 ist ein Akkumulator ähnlich dem der eingangs genannten Art bekannt. Hier umfasst der Strömungsweg zwei syphonartig ineinander angeordnete Rohre. Eine an der Einlassöffnung vorgesehene Leiteinrichtung sorgt für eine Kreisströmung des eintretenden Kältemittels und dadurch für eine Trennung der flüssigen von der gasförmigen Komponente. Die Herstellung auch dieses Akkumulators ist relativ aufwendig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Akkumulator der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass seine Herstellung vereinfacht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 angegebenen Akkumulator gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird also auf den dritten Rohrabschnitt, der sich beim Gegenstand der EP 1 132 696 A1 findet und über den das Kältemittel von der Einlassöffnung des Gehäuses in den Innenraum des Gehäuses geführt wird, einfach verzichtet. Dies macht die Herstellung des Einsatzes erheblich preiswerter und verringert zudem die Drosselung des Kältemittels. Um den direkten "Kurzschluss" der Kältemittelströmung von der Einlassöffnung des Gehäuses zur oberen Einlassöffnung des ersten Rohres zu verhindern, sind erfindungsgemäß einstückig angeformte Barrieren vorgesehen. Diese können spritztechnisch sehr einfach hergestellt werden, da sie kein in sich geschlossenes Rohr darzustellen brauchen und auch keine Formschräge wie bei der Prallfläche der oben genannten US 4 627 247 aufweisen.
  • Durch diese beiden die Barriere bildenden Flügel wird der obere Bereich des Innenraumes des Gehäuses in zwei Teile unterteilt, von denen der eine der Einlassöffnung des Gehäuses und der andere der mindestens einen Einlassöffnung des ersten Rohres benachbart ist. Ohne komplizierte Formen wird auf diese Weise die erwähnte unerwünschte Kurzschlussströmung des Kältemittels vermieden.
  • Bevorzugt ist dabei, wenn das erste Rohr in seinem oberen Ende durch einen Deckel verschlossen und die mindestens eine Einlassöffnung des ersten Rohres in der Zylinderwand dieses Rohres ausgebildet ist. Beim Gegenstand der oben erwähnten EP 1 132 696 A1 ist das erste Rohr einfach oben offen, was die Einströmung des Kältemittels erschwert, da damit eine Umlenkung der Kältemittelströmung um 180° verbunden ist.
  • An den oberen Bereich des Einsatzes kann unterhalb der mindestens einen Einlassöffnung auf derjenigen Seite der Barriere, die von der Einlassöffnung des Gehäuses abgewandt ist, ein sich radial erstreckender, ein Sieb haltender Siebträger vorgesehen sein. Das Sieb, welches sehr feinmaschig ausgebildet sein kann, dient dazu, Partikel zurückzuhalten und eventuelle Tropfen aus flüssigem Kältemittel, die auf dem Weg zur Einlassöffnung des ersten Rohres nach oben steigen, zu zerstäuben und auf diese Weise deren Verdampfung zu fördern.
  • Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das zweite Rohr einen kleineren Durchmesser als das erste Rohr besitzt und innerhalb des ersten Rohres verläuft. Diese "Verschachtelung" der beiden Rohre ineinander ist außerordentlich raumsparend. Der nach unten gerichtete Strömungsweg des Kältemittels verläuft bei dieser Ausführungsform durch den Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr. Dem Kältemittel steht auf diese Weise bei geeigneter Wahl der Durchmesser auf seinem absteigendem Strömungsweg ein größerer Strömungsquerschnitt als auf seinem aufsteigenden Strömungsweg zur Verfügung. Dies ist aus Gründen geringen Strömungswiderstandes erwünscht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich der Strömungsquerschnitt im Bereich der Umlenkstelle der Strömung an den verbundenen unteren Enden der beiden Rohre verkleinern sollte, da hier häufig über eine kleine, mit dem unteren Bereich des Gehäuses kommunizierende Durchgangsöffnung eine Mischung aus Kältemittel und Öl angesaugt und mitgerissen werden soll. Im wiederaufsteigenden Abschnitt des Strömungsweges des Kältemittels sollte schließlich die Strömungsgeschwindigkeit jedenfalls so hoch sein, dass sich die mitgerissenen Öltröpfchen nicht wieder abscheiden. Mit der beschriebenen "Verschachtelung" von erstem und zweitem Rohr lassen sich die Strömungsquerschnitte im absteigenden und im aufsteigenden Aufschnitt des Strömungsweges des Kältemittels problemlos geeignet einstellen.
  • Herstellungstechnisch günstig ist es, wenn - bei der geschilderten Verschachtelung des ersten und des zweiten Rohres - das zweite Rohr exzentrisch innerhalb des ersten Rohres verläuft, derart, dass es entlang einer vertikalen Linie einen gemeinsamen Wandbereich mit dem ersten Rohr besitzt. Der Strömungsquerschnitt auf dem absteigenden Abschnitt des Strömungsweges des Kältemittels ist bei dieser Ausgestaltung sichelförmig.
  • Die unteren Enden des ersten Rohres und des zweiten Rohres können über eine schalenförmige Umlenkkappe miteinander verbunden sein, welche eine zum Innenraum des Gehäuses führenden Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Innenfläche der Umlenkkappe in der Nähe der Durchgangsöffnung eine Profilierung besitzt, die zu einer lokalen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führt. Mit dieser Ausgestaltung lässt sich im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr in der Nähe der mit dem unteren Gehäusebereich kommunizierenden Durchgangsöffnung eine Verengung des Strömungsquerschnittes des Kältemittels erzielen, welche die Saugwirkung an der Durchgangsöffnung verstärkt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    • Figur 1
    einen vertikalen Schnitt durch einen Akkumulator gemäß der Linie I-I von Figur 5;
    Figur 2
    einen Schnitt durch einen in dem Akkumulator von Figur 1 enthaltenen Einsatz in der selben Schnittebene wie Figur 1;
    Figur 3
    einen Schnitt durch den Einsatz der Figur 2, jedoch gemäß Linie III-III von Figur 5;
    Figur 4
    eine perspektivische Ansicht des Einsatzes der Figuren 2 und 3;
    Figur 5
    eine Draufsicht auf den Einsatz der Figuren 2 bis 4;
    Figur 6
    einen horizontalen Schnitt durch den Einsatz der Figuren 2 bis 5 gemäß der Linie VI-VI von Figur 2.
  • Der in Figur 1 dargestellte Akkumulator, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, umfasst ein im Querschnitt zylindrisches, einstückiges und nach unten offenes Gehäuse 2. Im Oberteil 2a des Gehäuses 2 sind, parallel zueinander verlaufend, eine Einlassbohrung 3, die sich nach unten trichterförmig erweitert, und eine Auslassbohrung 4 vorgesehen. In das Gehäuse 2 ist von unten her ein Einsatz eingeführt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet und weiter unten anhand der Figuren 2 bis 6 näher beschrieben ist. Nach der Montage des Einsatzes 5 wird das Gehäuse 2 durch einen Boden 40 dicht verschlossen, der beispielsweise angeschweißt wird. Zwischen dem Boden 40 und dem Einsatz 5 ist eine Feder 41 verspannt. Hierdurch werden Bauteiltoleranzen ausgeglichen und ein Klappern verhindert.
  • Der Einsatz 5 ist aus einem Kopfteil 5a, einem Mittelteil 5b, einem Aufnahmeteil 5c für ein Trockenmittel, einer schalenförmigen, sich nach oben öffnenden Umlenkkappe 5d und einem Unterteil 5e zusammengesetzt, die durch Schnappverbindungen miteinander lösbar verbunden sind. Die Trennung zwischen den einzelnen Teilen 5a, 5b, 5c, 5d und 5e geschieht ausschließlich nach herstellungstechnischen Gesichtspunkten; sie hat auf die Funktion des Einsatzes 5 grundsätzlich keinen Einfluss.
  • Das obere Kopfteil 5a umfasst zwei ineinander verschachtelte Rohre 6, 7, die jedoch nicht koaxial zueinander verlaufen. Vielmehr liegt das Rohr 7, welches den kleineren Durchmesser aufweist, an einer Stelle am Rohr 6 größeren Durchmessers an; tatsächlich verschmelzen die Wände der beiden Rohre 6, 7 an dieser Stelle miteinander. Ein einstückiger Deckel 8 des Kopfteiles 5 verschließt das äußere Rohr 6; das innere Rohr 7 durchstößt den Deckel 8 nach oben und ragt mit einem Einsteckbereich 7a über.
  • Wie insbesondere den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, sind an das äußere Rohr 6 zwei bogenförmige Flügel 9, 10 angeformt, deren radial außenliegende Stirnflächen 11, 12 in montiertem Zustand an der Innenmantelfläche des Gehäuses 2 anliegen.
  • Das äußere Rohr 6 des Kopfteiles 5a erweitert sich in seinem unteren Bereich zu einer Verbindungsschürze 13, in welche von unten her das nachfolgend beschriebene Mittelteil 5b eingeführt und dort verrastet ist. An die Verbindungsschürze 13 ist einstückig ein radial verlaufender Siebträger 14 angeformt, der von der Unterseite des einen Flügels 9 bis zur Unterseite des anderen Flügels 10 verläuft. Auch die zylindrische Stirnseite 15 des Siebträgers 14 liegt in montiertem Zustand an der Innenmantelfläche des Gehäuses 2 an. Der Siebträger 14 haltert ein Sieb 16, welches die Fläche zwischen den beiden Flügeln 9, 10, der Verbindungsschürze 13 und der zylindrischen Stirnfläche 15 des Siebträgers 14 abdeckt.
  • Wie insbesondere der Figur 4 zu entnehmen ist, weist das äußere Rohr 6 in seiner Mantelfläche auf der in Figur 4 dem Betrachter zugewandten Seite der beiden Flügel 9, 10 zwei Einlassöffnungen 17, 18 auf, die in den zwischen dem inneren Rohr 7 und dem äußeren Rohr 6 liegenden, im Querschnitt sichelförmigen Raum führen.
  • Das mit seinem oberen Bereich in die Verbindungsschürze 13 des Kopfteiles 5a eingesteckte und dort verrastete Mittelteil 5b des Einsatzes 5 weist ebenfalls ein außenliegendes Rohr 19 größeren Durchmessers und ein innenliegendes Rohr 20 kleineren Durchmessers auf, deren geometrische Anordnung derjenigen der beiden Rohre 6, 7 im Kopfteil 5a entspricht und welche diese Rohre 6, 7 nach unten fortsetzen. Die Länge des Mittelteiles 5b kann für unterschiedlich lange Gehäuse unterschiedlich gewählt werden.
  • Das untere Ende des Mittelteiles 5b ist in eine sich nach oben erstreckende Verbindungsschürze 21 des Aufnahmeteiles 5c eingesteckt und dort verrastet. Auch das Aufnahmeteil 5c enthält die bereits bekannte Anordnung aus einem äußeren Rohr 22 größeren Durchmessers und einem inneren Rohr 23 kleineren Durchmessers, welche die Rohre 19, 20 des Mittelteiles 5b und die Rohre 6, 7 des Kopfteiles 5a nach unten fortsetzen.
  • An die Außenmantelfläche des äußeren Rohres 22 ist einstückig ein radial nach außen laufender Flansch 24 angeformt, der eine Vielzahl von Öffnungen 25 enthält. Der in der Draufsicht kreisförmige Flansch 24 weist einen Durchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Gehäuses 2 entspricht. Vom äußeren Rand des Flansches 24 erstreckt sich, wiederum einstückig angeformt, eine zylindrische Wand 26 nach unten.
  • Auf das untere Ende des äußeren Rohres 22 des Aufnahmeteiles 5c ist die Umlenkkappe 5d mit einer Verbindungsschürze 27 aufgeschnappt. Die Umlenkkappe 5d verbindet, ähnlich dem Bogen eines Siphons, den zwischen dem äußeren Rohr 22 und dem inneren Rohr 23 des Aufnahmeteiles 5c liegenden Durchströmungsraum mit dem Innenraum des innenliegenden Rohres 23.
  • Durch den tiefst gelegenen Punkt der Umlenkkappe 5d ist eine Durchgangsbohrung 28 hindurchgeführt, die in die Innenfläche der Umlenkkappe 5d im Bereich einer kleinen Erhebung mündet. Benachbart zu dieser Durchgangsbohrung 28 sind an die Innenfläche der Umlenkkappe 5d zwei nach oben stehende Rippen 29, 30 (vergleiche insbesondere Figur 6) angeformt, und zwar auf der Seite der Bohrung 28, die zu dem zwischen den Rohren 22 und 23 des Aufnahmeteiles 5c liegenden Durchströmungsraum weist.
  • In die Zylinderwand 26 des Aufnahmeteiles 5c ist schließlich von unten her ein radial verlaufender Flansch 31 des Unterteiles 5e des Einsatzes 5 eingeführt und dort verrastet. Der radial verlaufende Flansch 31 des Unterteiles 5e enthält in ähnlicher Weise wie der radial verlaufende Flansch 24 des Aufnahmeteiles 5c Durchgangsbohrungen 23.
  • Die radial verlaufenden Flansche 24 und 31, die Zylinderwand 26 und das äußere Rohr 22 des Aufnahmeteiles 5c begrenzen auf diese Weise einen ringförmigen Aufnahmeraum 33, in dem eine Schüttung aus Trockenmittel eingebracht werden kann.
  • Von dem Flansch 31 des Unterteiles 5e erstrecken sich zwei entsprechend der Form der Umlenkkappe 5d im Radius abgestufte ringförmige Wandbereiche 34 nach unten, die unten durch einen Boden 35 einstückig abgeschlossen sind. In den untersten ringförmigen Wandbereich 34 sind mehrere fensterartige Öffnungen 36 eingebracht, so dass der innerhalb der Wandbereiche 34 liegende Raum mit dem außerhalb liegenden Raum kommunizieren kann. In den fensterartigen Öffnungen 36 befinden sich nicht dargestellte Siebe, welche verhindern, daß Partikel durch die Durchgangsbohrung 28 der Umlenkkappe 5d geschwemmt werden und in den nachfolgendden Kältemittelkreislauf gelangen oder gar die Durchgangsbohrung 28 verstopfen.
  • Der gesamte oben beschriebene Einsatz 5 wird, wie schon angedeutet, in das in Figur 1 dargestellte Gehäuse 2 des Akkumulators 1 von unten her eingeschoben. Der Einsteckbereich 7a des Kopfteiles 5a des Einsatzes 5 wird dabei in die Auslassöffnung 4 des Gehäuseoberteiles 2a eingeschoben. Die Stirnflächen 11, 12 der Flügel 9, 10 am Kopfteil 5a des Einsatzes 5 sowie die Stirnfläche 15 des Siebträgers 14 des Kopfteiles 5a und die äußere Mantelfläche der zylindrischen Wand 26 des Aufnahmeteiles 5c legen sich dabei an die Innenfläche der Zylinderwand 2b des Gehäuses 2 an. Nun kann das Gehäuse 2 durch den Boden 40 nach Einsetzen der Feder 41 verschlossen werden, der entweder in die zylindrische Gehäusewand 2b eingeschraubt oder mit dieser verschweißt wird.
  • Die Funktion des beschriebenen Akkumulators 1 ist wie folgt:
  • Das vom Verdampfer kommende Kältemittel, das sich vornehmlich in der Gasphase befindet, jedoch auch noch flüssiges Kältemittel und Öl mit sich führt, gelangt über die Einlassbohrung 3 des Gehäuses 2 in den Innenraum des Gehäuses 2, wird jedoch durch die Flügel 9, 10 am Oberteil 5a des Einsatzes 5 daran gehindert, "im Kurzschluss" direkt zu den Einlassöffnungen 17, 18 im Kopfteil 5a des Einsatzes 5 zu fließen. Stattdessen wird das Kältemittel nach unten "gezwungen" und gelangt auf diese Weise in den Bereich der Öffnungen 25 im Aufnahmeteil 5c und von dort in den Innenraum 33 des Aufnahmeteiles 5c und wird von dem dort befindlichen Trockenmittel weitestgehend von Wasser befreit. Ein Teil sickert durch die unteren Öffnungen 32 des Aufnahmeraumes 33 wieder aus.
  • Das gasförmige Kältemittel durchtritt auf dem Wege zu den Einlassöffnungen 17, 18 des Kopfteiles 5a des Einsatzes 5 das Sieb 16, wobei eventuell noch mitgeführte Reste von Flüssigteilchen sehr fein zerstäubt werden, was deren restliche Verdampfung erleichtert.
  • Das nunmehr fast ausschließlich aus einer Gasphase bestehende Kältemittel wird über die Einlassöffnungen 17, 18 in den Zwischenraum zwischen dem äußeren Rohr 6 und dem inneren Rohr 7 des Kopfteiles 5a des Einsatzes 5 eingeleitet, durchströmt sodann den Zwischenraum zwischen dem äußeren Rohr 19 und dem inneren Rohr 20 des Mittelteiles 5b und den Zwischenraum zwischen dem äußeren Rohr 22 und dem inneren Rohr 23 des Aufnahmeteils 5c. Sodann wird es durch die siphonartige wirkende Umlenkkappe 5d umgelenkt und in das innere Rohr 23 des Aufnahmeteiles 5c eingeleitet, von wo es nach oben den Innenraum des inneren Rohres 20 des Mittelteiles 5b und den Innenraum des inneren Rohres 7 des Kopfteiles 5a des Einsatzes 5 durchströmt und sodann durch die Auslassbohrung 4 des Gehäuses 2 des Akkumulators 1 verlässt.
  • Das Kältemaschinenöl verbleibt flüssig und sammelt sich in der flüssigen Kältemittelphase im unteren Bereich des Gehäuses 2 und wird über die Durchgangsbohrung 28 in der Umlenkkappe 5d angesaugt. Hierzu überströmt sas von der Umlenkkappe 5d umgelenkte gasförmige Kältemittel die Durchgansgbohrung 28. Durch die Wirkung der beiden Rippen 29, 30, welche den Strömungsweg des Kältemittels verengen, wird im Bereich der Durchgangsbohrung 28 die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Dies vergrößert die Saugwirkung des strömenden Kältemittels auf die flüssige Öl/Kältemittel-Mischung, welche unterhalb der Umlenkkappe 5d steht und über die fensterartigen Öffnungen 36 mit dem Durchgangsbohrung 28 kommuniziert. Die Mischung wird dabei mitgerissen und gemeinsam mit dem Kältemittel aus dem Akkumulator 1 ausgeführt.

Claims (6)

  1. Akkumulator für eine nach dem Orifice-Prinzip arbeitende Klimaanlage, insbesondere Fahrzeugklimaanlage, mit
    a) einem Gehäuse, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für Kältemittel aufweist;
    b) einem in dem Gehäuse anordenbaren Einsatz, der mindestens ein Teil aufweist, in dem einstückig zusammengefasst sind:
    ba) ein erstes, sich im oberen Bereich über mindestens eine Einlassöffnung zum Innenraum des Gehäuses öffnendes, zum Gehäuse ungefähr achsparallel laufendes Rohr;
    bb) ein zweites zum Gehäuse ungefähr achsparallel verlaufendes Rohr, das an seinem unteren Ende mit dem unteren Ende des ersten Rohres und an seinem oberen Ende mit der Auslauföffnung kommuniziert;
    wobei
    c) die Einlassöffnung (3) des Gehäuses (2) direkt ohne Zwischenschaltung eines Rohrabschnittes in den Innenraum des Gehäuses (2) führt;
    d) an den oberen Bereich (5a) des Einsatzes (5) eine Barriere (9, 10) angeformt ist, welche die direkte Strömung des Kältemittels zwischen der Einlassöffnung (3) des Gehäuses (2) und der mindestens einen Einlassöffnung (17, 18) des ersten Rohres (6, 19, 22) unterbindet.
    dadurch gekennzeichnet, dass
    e) die Barriere (9, 10) von zwei Flügeln (9, 10) gebildet ist, die sich vom oberen Bereich (5a) des Einsatzes (5) radial nach außen bis in die Nähe der Wand (2b) oder bis an die Wand (2b) des Gehäuses (2) erstrecken.
  2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohr (6, 19, 22) an seinem oberen Ende durch einen Deckel (8) verschlossen ist und die mindestens eine Einlassöffnung (17, 18) des ersten Rohres (6, 19, 22) in der Zylinderwand dieses Rohres (6, 19, 22) ausgebildet ist.
  3. Akkumulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem oberen Bereich (5a) des Einsatzes (5) unterhalb der mindestens einen Einlassöffung (17, 18) auf derjenigen Seite der Barriere (9, 10), die von der Einlassöffnung (3) des Gehäuses (2) abgewandt ist, ein sich radial erstreckender, ein Sieb (16) haltender Siebträger (14) vorgesehen ist.
  4. Akkumulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (7, 20, 23) einen kleineren Durchmesser als das erste Rohr (6, 19, 22) besitzt und innerhalb des ersten Rohres (6, 19, 22) verläuft.
  5. Akkumulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite Rohr (7, 20, 23) exzentrisch innerhalb des ersten Rohres (6, 19, 22) verläuft, derart, dass es entlang einer vertikalen Linie einen gemeinsamen Wandbereich mit dem ersten Rohr (6, 19, 22) besitzt.
  6. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
    gekennzeichnet, dass die unteren Enden des ersten Rohres (6, 19, 22) und des zweiten Rohres (7, 20, 23) über eine schalenförmige Umlenkkappe (5d) miteinander verbunden sind, welche eine zum Innenraum des Gehäuses (2) führende Durchgangsöffnung (28) aufweist, wobei die Innenfläche der Umlenkkappe (5d) in der Nähe der Durchgangsöffnung (28) eine Profilierung (29, 30) besitzt, die zu einer lokalen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führt.
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