EP1703233A2 - Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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EP1703233A2
EP1703233A2 EP06000594A EP06000594A EP1703233A2 EP 1703233 A2 EP1703233 A2 EP 1703233A2 EP 06000594 A EP06000594 A EP 06000594A EP 06000594 A EP06000594 A EP 06000594A EP 1703233 A2 EP1703233 A2 EP 1703233A2
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EP
European Patent Office
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collector
dryer
plug
refrigerant
riser
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EP06000594A
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English (en)
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EP1703233B1 (de
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Georg Dipl.-Ing. Feldhaus
Uwe Dipl.-Ing. Förster
Martin Dipl.-Ing. Kaspar
Kurt Dipl.-Ing. Molt
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication of EP1703233A3 publication Critical patent/EP1703233A3/de
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    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084—Condensers

Definitions

  • the invention relates to a condenser for an air conditioner according to the preamble of claim 1 - known from DE 199 12 381 A1 of the applicant.
  • Condensers for air conditioning systems of motor vehicles are usually flowed through in several floods from top to bottom, wherein in the lower part of the condenser is a subcooling section, in which the refrigerant is cooled below the condensation temperature.
  • Such cross-flow capacitors which also have an integrated collector with dryer, have been known from DE 103 06 192 A1, DE 103 38 526 A1 and DE 198 48 744 A1 of the applicant.
  • this type is less advantageous with underlying subcooling, namely, when the condenser in the lower end face area another heat exchanger, eg. B. an intercooler is connected upstream. In this case, the subcooling portion of the condenser is not sufficiently cooled.
  • the known capacitor (Applicant) a bottom condensing section, which is flowed through from bottom to top, ie the refrigerant leaves the Kondensierabrough in the upper region and then enters a collector, which is a dryer-filter insert, which is penetrated by a riser, receives.
  • the dryer-filter insert is arranged in the lower area of the collector, while in the middle area of the collector is a space for receiving liquid and gaseous refrigerant.
  • a deflection space is arranged, from which liquid refrigerant passes through the riser and an upper chamber in the collector in the overhead subcooling.
  • the features of claim 1 there is provided in the region of the transfer opening of the refrigerant from the condensing section in the collector an inflow chamber, which is adjoined upwards by a plug and downwards by the dryer.
  • the refrigerant entering the inflow chamber thus distributes itself uniformly over the entire cross-section of the collector and then enters the dryer, through which the refrigerant inevitably flows from top to bottom.
  • the refrigerant is dried and filtered.
  • the dryer is thus in the middle to upper area of the collector, d. H. immediately below the transfer opening from the Kondensierabites. Thus, an effective drying of the refrigerant can be achieved.
  • a storage space for the refrigerant is provided below the dryer-filter insert, which not only the storage of refrigerant, but also the degassing of the refrigerant is used.
  • the riser pipe passing through the dryer-filter insert protrudes into the storage space with a lower end and is connected at its upper end to a stopper which causes a deflection of the refrigerant into the sub-cooling section.
  • the plug is inserted into the collector and peripherally sealed by an O-ring between the two transfer openings. This prevents refrigerant entering the receiver from the condensing section from directly entering the subcooling section, i. H. without being dried, filtered and degassed.
  • a drop tube is provided in the collector, which - indirectly - is connected via a plug to the transfer opening of the condensing section and conducts the refrigerant to the filter dryer.
  • the downpipe is passed through the filter dryer through into a chamber into which the refrigerant enters while reducing its flow velocity with simultaneous degassing.
  • the filter dryer, d. H. the molecular sieve is not flowed through, but due to density differences of the refrigerant.
  • the plug which integrally formed the riser and / or the downpipe and advantageously also be connected to the dryer-filter insert to form a unit, which are used as a prefabricated part in the collector and exchanged for maintenance purposes can.
  • the collector is provided with a detachable closure.
  • FIG. 1 shows a cross-flow condenser 1, which can be flowed through in multiple flows, and which has a tubular rib block 2, laterally arranged collecting pipes 3, 4 and an integrated collector 5.
  • the pointing in alternating directions arrows P1, P2, P3, P4, P5 and P6 represent the flow directions of the refrigerant in individual pipe groups of the pipe fin block 2, not shown, wherein the refrigerant enters via a lower nozzle 3a and an overhead nozzle 3b exit.
  • the tube fin block 2 consists of a condensing section, which corresponds to the arrows P1 to P5, and a above the Kondensierabiteses arranged subcooling section, which is indicated by the arrow P6.
  • substantially liquid refrigerant flows, which is cooled by the ambient air, which acts on the condenser 1, below the condensation temperature of the refrigerant. Subsequently, the refrigerant leaves the condenser 1 via the connection 3b.
  • Fig. 2 shows the collector 5 with manifold 4 of the capacitor 1 in section in a 3-D representation of the manifold 4, only the two upper chambers 4a, 4b are shown, which with the last passage P5 of Kondensierabiteses of the capacitor or with the subcooling path P6 are connected.
  • the collector 5 consists - as known from the aforementioned prior art - from a cylindrical container, which is composed of a tube 5a and an extruded profile piece 5 b.
  • the collector 5 is undetachably closed at the bottom by a soldered-in bottom 6 and closed at the top by a detachable sealing plug 7.
  • the chamber 4a is connected via a first transfer opening 8 and the chamber 4b via a second transfer opening 9 with the interior of the collector 5 on the refrigerant side.
  • a filter drier 10 also called dryer-filter insert
  • a drier material a so-called molecular sieve and on its top and bottom, ie refrigerant inlet and refrigerant outlet side a sieve, z. B. in the form of a nonwoven (not shown) for filtering the refrigerant.
  • a plug 11 is arranged, which is peripherally sealed via an O-ring 12 in the region between the two transfer openings 8, 9 with respect to the interior of the profile piece 5b.
  • an inflow chamber 13 is formed in the region of the overflow opening 8.
  • a storage chamber 14 which serves to store liquid and / or gaseous refrigerant.
  • a riser 15 is arranged, which is passed through the filter dryer 10 through, down into the Before advisungsraum 14 dives or reaches to the bottom 6 and up to the stopper 11th extends, which connects the riser 15 via an opening 11 a with the chamber 4b and thus with the subcooling section P6. In the plug 11 thus takes place, not shown deflection of the refrigerant from the riser 15 into the chamber 4 b instead.
  • the riser 15 has in the region of the bottom 6 an opening 15 a, via soft refrigerant can enter the riser 15.
  • the function of the previously described collector 5 with filter-drier 10 is as follows:
  • the refrigerant emerging from the last passage P5 of the condensing section of the condenser 1 passes via the transfer opening 8 into the inflow chamber 13, where the refrigerant flows uniformly over the cross section of the collector 5 is distributed and thus reduced in its flow velocity.
  • the refrigerant flows (forcibly) through the filter dryer 10, through which it is filtered and dried.
  • the filter-drier 10 After exiting the filter-drier 10, the refrigerant enters the storage space 14, where its flow rate is further reduced. In this case, gaseous components of the refrigerant can be separated, which rise upwards and collect in the upper region of the storage space 14.
  • the refrigerant enters the riser 15 via the inlet opening 15a and flows through it from bottom to top, ie it passes through the filter drier 10 in the riser 15 and enters the plug 11 where it is deflected into the chamber 4b and enters from there into the subcooling section P6.
  • the collector 5 has a releasable sealing plug 7, the filter-dryer 10, the riser 15 and the plug 11 can be exchanged for maintenance purposes. This is particularly easy to handle when filter dryer 10, riser 15 and plug 11 are formed as a prefabricated contiguous unit.
  • Fig. 3 and Fig. 4 show a further embodiment of the invention, the collector 5 with manifold 4, wherein the same reference numerals are used for the same parts as before.
  • the chambers 4a and 4b of the manifold 4 are connected via the transfer openings 8, 9 with the collector 5.
  • the dryer-dryer 10 is arranged, which is shown in Fig. 3 only partially, ie with an upper end flange 10a and a lower end flange 10 b.
  • the filter-drier 10 is penetrated by the riser 15.
  • a plug 16 is arranged in the collector 5, which has two with the transfer openings 8, 9 aligned channel openings 17, 18, between which an O-ring 16a is arranged for sealing.
  • the channel opening 17 is connected via an inflow channel 17a with a drop tube 19, the upper end of the tube opens into the inflow passage 17a and is received by the stopper 16.
  • the drop tube 19 extends down to near the end flange 10a of the filter dryer 10 and has diametrically at the lower end of the tube opposite outlet openings 19a.
  • the upper end 15b of the riser 15 is received in the plug 16 and connected to a deflection channel 18a, which leads to the channel outlet opening 18 and thus into the chamber 4b of the subcooling path P6.
  • the collector 5 with downpipe 19 operates as follows: The refrigerant passes from the last flow path P5 of the condensing section via the chamber 4a and the inflow duct 17 directly into the downpipe 19, in which it flows downwards. Through the outflow openings 19a, the refrigerant exits both sides of the downpipe 19 and thus distributed to the inner cross section of the collector 5, whereby a delay of the flow velocity is accompanied. The refrigerant then enters the filter-dryer 10, which it flows (forced) from top to bottom. This is done at the entrance and exit by non-illustrated webs filtering the refrigerant.
  • the thus dried refrigerant passes after exiting the filter-drier 10 in the lower deflection chamber 20, then enters the lower tube end 15a of the riser 15 and flows through this from bottom to top to stopper 16, in which it deflected and into the chamber 4b is passed to the subcooling path P6. Due to the delay of the refrigerant flow at the exit from the downpipe 19 gaseous components can be separated from the liquid refrigerant, which rise to the top. Further degassing may take place on the way through the filter dryer 10. Through the downpipe 19 and its direct connection to the chamber 4a is prevented that separated gas components mix with the liquid supplied from the Kondensierabites refrigerant. Below the plug can thus form a gas space for separated gas bubbles, which is separated and sealed against the Kondensierabites and the inflowing refrigerant.
  • Fig. 5 and Fig. 6 show a third embodiment of the invention, the collector 5 with manifold 4 (again, the same reference numerals used for the same parts) with a continuous, ie the filter-drier 10 passing through downpipe 21.
  • the arrangement and design of the plug 16 corresponds to that in the previous embodiment according to Figures 3 and 4.
  • the upper tube ends of downpipe 21 and riser 15 in the plug 16 received and connected via deflection channels in the plug 16 with the chambers 4a, 4b of the manifold 4.
  • a chamber 22 is arranged, in which the lower tube end 21 a of the downpipe 21 opens.
  • the chamber 22 is bounded below by a Stimflansch 22 a, but downwardly open, where the deflection space 20 is located with the lower tube end 15 a of the riser 15.
  • the filter-dryer has on both sides in the region of the end flanges 10a, 10b formed as nonwovens filter or sieves (not shown).
  • the execution of the collector 5 with continuous downpipe 21 operates as follows:
  • the refrigerant occurs - analogous to the previous embodiment - directly into the downpipe 21 and flows through this from top to bottom and occurs only in the chamber 22 at the lower end of the pipe 21 a from the downpipe 21 off.
  • the refrigerant is distributed to the cross section of the collector, which results in a delay of the flow velocity and thus the possibility for the deposition of gaseous components.
  • a portion of the refrigerant thus rises upward through the filter-dryer 10 and comes in this way in contact with the dryer substance, whereby a drying takes place.
  • the filter dryer 10, d. H. his dryer substance is thus not forced through this.
  • the other part of the refrigerant flows - according to the arrow U - in the deflection chamber 20 and then enters the lower tube end 15 a of the riser 15 a. Subsequently, the refrigerant flows - as in the previous embodiment - via the riser 15, the plug 16 in the sub-cooling section P6.
  • the invention is not limited to filter dryers filled with granules of hygroscopic material. Possible within the scope of the invention are also compact dryers which consist of a solid plastic mass with intercalated molecular sieve - as described in DE 102 34 889 A1 of the Applicant.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator (1) für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem Rohrippenblock (2) und seitlich angeordneten Sammelrohren (3, 4), wobei der Rohrrippenblock (2) waagerecht verlaufende Rohre, einen Kondensierabschnitt (P1 bis P5) und einen oberhalb des Kondensierabschnittes angeordneten Unterkühlabschnitt (P6) aufweist, sowie mit einem parallel zu einem der Sammelrohre angeordneten, einen Trockner-Filter-Einsatz (10) und ein Steigrohr (15) aufnehmenden Sammler (5), welcher über eine erste Übertrittsöffnung (8) mit dem Kondensierabschnitt (P5) und über eine zweite Übertrittsöffnung (9) mit dem Unterkühlabschnitt (P6) in Kältemittelverbindung steht. Es wird vorgeschlagen, dass im Bereich der ersten Übertrittsöffnung (8) im Sammler (5) eine Einströmkammer (13) angeordnet ist, welche nach oben durch einen Stopfen (11) und nach unten durch den Trockner-Filter-Einsatz (10) begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kondensator für eine Klimaanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 - bekannt durch die DE 199 12 381 A1 der Anmelderin.
  • Kondensatoren für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden in der Regel mehrflutig von oben nach unten durchströmt, wobei sich im unteren Bereich des Kondensators ein Unterkühlabschnitt befindet, in welchem das Kältemittel unter die Kondensationstemperatur abgekühlt wird. Derartige Querstromkondensatoren, die auch einen integrierten Sammler mit Trockner aufweisen, wurden durch die DE 103 06 192 A1, DE 103 38 526 A1 und die DE 198 48 744 A1 der Anmelderin bekannt. Bei bestimmten Einbausituationen im Fahrzeug ist diese Bauart mit unten liegender Unterkühlstrecke weniger vorteilhaft, nämlich dann, wenn dem Kondensator im unteren Stirnflächenbereich ein weiterer Wärmeübertrager, z. B. ein Ladeluftkühler vorgeschaltet ist. In diesem Falle wird der Unterkühlabschnitt des Kondensators nicht hinreichend gekühlt. Man hat daher bereits Kondensatoren mit oben liegender Unterkühlstrecke vorgeschlagen, wie durch die DE 198 30 329 A1 und die DE 199 12 381 A1 der Anmelderin bekannt. Im ersten Falle weist der bekannte Querstromkondensator einen unten liegenden Kondensationsabschnitt auf, der von oben nach unten durchströmt wird, sowie einen oben liegenden Unterkühlungsabschnitt, welcher über eine im Sammler bzw. im Sammelrohr angeordnete Kältemittelleitung mit dem unteren Bereich des Sammlers in Verbindung steht. Im zweiten Falle weist der bekannte Kondensator (der Anmelderin) einen unten liegenden Kondensierabschnitt auf, welcher von unten nach oben durchströmt wird, d. h. das Kältemittel verlässt den Kondensierabschnitt im oberen Bereich und tritt dann in einen Sammler über, welcher einen Trockner-Filter-Einsatz, der von einem Steigrohr durchsetzt wird, aufnimmt. Der Trockner-Filter-Einsatz ist im unteren Bereich des Sammlers angeordnet, während sich im mittleren Beeich des Sammlers ein Raum zur Aufnahme von flüssigem und gasförmigem Kältemittel befindet. Unterhalb des Trockners ist ein Umlenkraum angeordnet, von dem aus flüssiges Kältemittel über das Steigrohr und eine obere Kammer im Sammler in die oben liegende Unterkühlstrecke gelangt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kondensator der eingangs genannten Art insbesondere hinsichtlich seines Sammlers, der Kältemittelführung und der Entgasung des Kältemittels zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich im Bereich der Übertrittsöffnung des Kältemittels aus dem Kondensierabschnitt im Sammler eine Einströmkammer befindet, an welche nach oben ein Stopfen und nach unten der Trockner angrenzt. Das in die Einströmkammer eintretende Kältemittel verteilt sich somit gleichmäßig auf den gesamten Querschnitt des Sammlers und tritt dann in den Trockner ein, welchen das Kältemittel von oben nach unten zwangsläufig durchströmt. Dabei wird das Kältemittel getrocknet und gefiltert. Der Trockner befindet sich somit im mittleren bis oberen Bereich des Sammlers, d. h. unmittelbar unterhalb der Übertrittsöffnung aus dem Kondensierabschnitt. Damit kann eine wirksame Trocknung des Kältemittels erreicht werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb des Trockner-Filter-Einsatzes ein Bevorratungsraum für das Kältemittel vorgesehen, welcher nicht nur der Speicherung von Kältemittel, sondern auch der Entgasung des Kältemittels dient. Infolge der verzögerten Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels können sich Gasblasen aus der Flüssigkeit lösen und nach oben steigen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ragt das den Trockner-Filter-Einsatz durchsetzende Steigrohr mit einem unteren Ende in den Bevorratungsraum und ist mit seinem oberen Ende mit einem Stopfen verbunden, welcher eine Umlenkung des Kältemittels in den Unterkühlabschnitt bewirkt. Der Stopfen ist in den Sammler eingesetzt und umfangseitig über einen O-Ring abgedichtet, und zwar zwischen den beiden Übertrittsöffnungen. Dadurch wird verhindert, dass aus dem Kondensierabschnitt in den Sammler eintretendes Kältemittel direkt in den Unterkühlabschnitt gelangt, d. h. ohne getrocknet, gefiltert und entgast zu werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruches (Nebenanspruches) 4 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Fallrohr im Sammler vorgesehen, welches - mittelbar - über einen Stopfen mit der Übertrittsöffnung des Kondensierabschnittes verbunden ist und das Kältemittel bis zum Filter-Trockner leitet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass eine Vermischung von gasförmiger und flüssiger Phase des Kältemittels eingeschränkt wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Fallrohr durch den Filter-Trockner hindurch bis in eine Kammer geführt, in weiche das Kältemittel unter Verringerung seiner Strömungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Entgasung eintritt. Der Filter-Trockner, d. h. das Molekularsieb wird hierbei nicht zwangsdurchströmt, sondern aufgrund von Dichteunterschieden des Kältemittels. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch die Verlängerung des Fallrohres die Möglichkeit der Vermischung von gasförmigem und flüssigem Kältemittel weiter eingeschränkt bzw. unterbunden und damit eine bessere Entgasung des der Unterkühlstrecke zugeführten Kältemittels erzielt wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können der Stopfen, das das Steigrohr und/oder das Fallrohr einstückig ausgebildet sowie vorteilhafterweise auch mit dem Trockner-Filter-Einsatz zu einer Baueinheit verbunden sein, welche als vorgefertigtes Teil in den Sammler eingesetzt und zu Wartungszwecken auch getauscht werden kann. Dafür ist der Sammler mit einem lösbaren Verschluss versehen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschreiben. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Querstromkondensator mit oben liegender Untererkühlstrecke und seitlich angeordnetem integrierten Sammler,
    Fig. 2
    den Sammler mit einem benachbarten Sammelrohr als Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    den Sammler mit einem Fallrohr (zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung),
    Fig. 4
    den Sammler gemäß Fig. 3 mit Ansichten von Stopfen und Filter-Trockner,
    Fig. 5
    den Sammler mit den Filter-Trockner durchsetzendem Fallrohr (drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung) und
    Fig. 6
    den Sammler gemäß Fig. 5 mit Ansichten von Stopfen und Filter-Trockner.
  • Fig. 1 zeigt einen mehrflutig durchströmbaren Querstromkondensator 1, welcher einen Rohrrippenblock 2, seitlich angeordnete Sammelrohre 3, 4 sowie einen integrierten Sammler 5 aufweist. Die in abwechselnde Richtungen weisenden Pfeile P1, P2, P3, P4, P5 und P6 stellen die Strömungsrichtungen des Kältemittels in einzelnen nicht näher dargestellten Rohrgruppen des Rohrrippenblockes 2 dar, wobei das Kältemittel über einen unten liegenden Stutzen 3a eintritt und über einen oben liegenden Stutzen 3b austritt. Der Rohrrippenblock 2 besteht aus einem Kondensierabschnitt, welcher den Pfeilen P1 bis P5 entspricht, und einem oberhalb des Kondensierabschnittes angeordneten Unterkühlabschnitt, welcher durch den Pfeil P6 gekennzeichnet ist. Im Unterkühlabschnitt strömt im Wesentlichen flüssiges Kältemittel, welches durch die Umgebungsluft, weiche den Kondensator 1 beaufschlagt, unter die Kondensationstemperatur des Kältemittels abgekühlt wird. Anschließend verlässt das Kältemittel über den Stutzen 3b den Kondensator 1.
  • Fig. 2 zeigt den Sammler 5 mit Sammelrohr 4 des Kondensators 1 im Schnitt in einer 3-D-Darstellung Vom Sammelrohr 4 sind nur die beiden oberen Kammern 4a, 4b dargestellt, welche mit dem letzten Durchgang P5 des Kondensierabschnittes des Kondensators bzw. mit der Unterkühlstrecke P6 verbunden sind. Der Sammler 5 besteht - wie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt - aus einem zylindrischen Behälter, weicher aus einem Rohr 5a und einem extrudierten Profilstück 5 b zusammengesetzt ist. Der Sammler 5 ist unten durch einen eingelöteten Boden 6 unlösbar verschlossen und oben durch einen lösbaren Verschlussstopfen 7 abgeschlossen. Die Kammer 4a ist über eine erste Übertrittsöffnung 8 und die Kammer 4b über eine zweite Übertrittsöffnung 9 mit dem Inneren des Sammlers 5 kältemittelseitig verbunden. Im Inneren des Sammlers 5 ist ein Filter-Trockner 10 (auch Trockner-Filter-Einsatz genannt) angeordnet, weicher - wie aus dem Stand der Technik bekannt - mit einem Trocknermaterial, einem so genannten Molekularsieb gefüllt ist und auf seiner Ober- sowie Unterseite, d. h. Kältemitteleintritts- und Kältemittelaustrittsseite ein Sieb, z. B. in Form eines Vlieses (nicht dargestellt) zum Filtern des Kältemittels aufweist. Oberhalb des Trockners 10 ist ein Stopfen 11 angeordnet, welcher umfangseitig über einen O-Ring 12 im Bereich zwischen den beiden Übertrittsöffnungen 8, 9 gegenüber dem Inneren des Profilstückes 5b abgedichtet ist. Zwischen dem Stopfen 11 und dem Trockner 10 ist im Bereich der Über trittsöffnung 8 eine Einströmkammer 13 gebildet. Unterhalb des Trockners 10 befindet sich eine Bevorratungskammer 14, welche der Speicherung von flüssigem und/oder gasförmigem Kältemittel dient. Innerhalb des Sammlers 5 ist ferner außermittig und in Wandnähe ein Steigrohr 15 angeordnet, welches durch den Filter-Trockner 10 hindurch geführt ist, nach unten in den Bevor ratungsraum 14 eintaucht bzw. bis zum Boden 6 reicht und sich nach oben bis in den Stopfen 11 erstreckt, welcher das Steigrohr 15 über eine Öffnung 11 a mit der Kammer 4b und damit mit dem Unterkühlabschnitt P6 verbindet. Im Stopfen 11 findet somit eine nicht dargestellte Umlenkung des Kältemittels vom Steigrohr 15 in die Kammer 4b statt. Das Steigrohr 15 weist im Bereich des Bodens 6 eine Öffnung 15a auf, über weiche Kältemittel in das Steigrohr 15 eintreten kann.
  • Die Funktion des zuvor beschriebenen Sammlers 5 mit Filter-Trockner 10 ist folgende: Das aus dem letzten Durchgang P5 des Kondensierabschnittes des Kondensators 1 austretende Kältemittel gelangt über die Übertrittsöffnung 8 in die Einströmkammer 13, wo sich das Kältemittel gleichmäßig über den Querschnitt des Sammlers 5 verteilt und damit in seiner Strömungsgeschwindigkeit reduziert wird. Von der Einströmkammer 13 strömt das Kältemittel (zwangsweise) durch den Filter-Trockner 10, durch welchen es gefiltert und getrocknet wird. Nach Austritt aus dem Filter-Trockner 10 gelangt das Kältemittel in den Bevorratungsraum 14, wo sich seine Strömungsgeschwindigkeit weiter verringert. Dabei können gasförmige Bestandteile des Kältemittels abgeschieden werden, welche nach oben steigen und sich im oberen Bereich des Bevorratungsraumes 14 sammeln. Im untersten Bereich des Bevorratungsraumes 14, am Boden 6, tritt das Kältemittel über die Eintrittsöffnung 15a in das Steigrohr 15 ein und durchströmt dieses von unten nach oben, d. h. es durchquert den Filter-Trockner 10 im Steigrohr 15 und gelangt in den Stopfen 11, wo es in die Kammer 4b umgelenkt wird und von dort aus in den Unterkühlabschnitt P6 eintritt.
  • Da der Sammler 5 einen lösbaren Verschlussstopfen 7 aufweist, können der Filter-Trockner 10, das Steigrohr 15 und der Stopfen 11 zu Wartungszwekken getauscht werden. Dies ist insbesondere dann einfach zu handhaben, wenn Filter-Trockner 10, Steigrohr 15 und Stopfen 11 als eine vorgefertigte zusammenhängende Baueinheit ausgebildet sind.
  • Fig. 3 und Fig. 4 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung den Sammler 5 mit Sammelrohr 4, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen wie bisher verwendet werden. Die Kammern 4a und 4b des Sammelrohres 4 sind über die Übertrittsöffnungen 8, 9 mit dem Sammler 5 verbunden. Im unteren Bereich des Sammlers 5 ist der Füter-Trockner 10 angeordnet, der in Fig. 3 nur teilweise, d. h. mit einem oberen Stirnflansch 10a und einem unteren Stimflansch 10 b dargestellt ist. Der Filter-Trockner 10 wird von dem Steigrohr 15 durchsetzt. Im Bereich der Übertrittsöffnungen 8, 9 ist im Sammler 5 ein Stopfen 16 angeordnet, welcher zwei mit den Übertrittsöffnungen 8, 9 fluchtende Kanalöffnungen 17, 18 aufweist, zwischen den ein O-Ring 16a zur Abdichtung angeordnet ist. Die Kanalöffnung 17 ist über einen Einströmkanal 17a mit einem Fallrohr 19 verbunden, dessen oberes Rohrende in den Einströmkanal 17a mündet und von dem Stopfen 16 aufgenommen wird. Das Fallrohr 19 erstreckt sich nach unten bis in die Nähe des Stimflansches 10a des Filter-Trockners 10 und weist am unteren Rohrende sich diametral gegenüber liegende Ausströmöffnungen 19a auf. Unterhalb des Filter-Trockners 10, d. h. zwischen dem unteren Stirnflansch 10b und dem Boden 6 ist eine Umlenkkammer 20 für das Kältemittel vorgesehen, in welche das unterste Ende 15a des Steigrohres mit einer Eintrittsöffnung (nicht dargestellt) hineinragt. Das obere Ende 15b des Steigrohres 15 ist im Stopfen 16 aufgenommen und mit einem Umlenkkanal 18a verbunden, welcher zur Kanalaustrittsöffnung 18 und damit in die Kammer 4b der Unterkühlstrecke P6 führt.
  • Der Sammler 5 mit Fallrohr 19 arbeitet wie folgt: Das Kältemittel gelangt aus dem letzten Strömungsweg P5 des Kondensierabschnittes über die Kammer 4a und den Einströmkanal 17 direkt in das Fallrohr 19, in welchem es nach unten strömt. Durch die Ausströmöffnungen 19a tritt das Kältemittel beidseitig aus dem Fallrohr 19 aus und verteilt sich somit auf den Innenquerschnitt des Sammlers 5, womit eine Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit einhergeht. Das Kältemittel tritt dann in den Filter-Trockner 10 ein, welchen es (zwangsweise) von oben nach unten durchströmt. Dabei erfolgt am Eintritt und Austritt durch nicht dargestellte Vliese eine Filterung des Kältemittels. Das somit getrocknete Kältemittel gelangt nach Austritt aus dem Filter-Trockner 10 in die untere Umlenkkammer 20, tritt dann in das untere Rohrende 15a des Steigrohres 15 ein und durchströmt dieses von unten nach oben bis zum Stopfen 16, in welchem es umgelenkt und in die Kammer 4b zur Unterkühlstrecke P6 geleitet wird. Durch die Verzögerung der Kältemittelströmung beim Austritt aus dem Fallrohr 19 können gasförmige Bestandteile aus dem flüssigen Kältemittel abgeschieden werden, die nach oben steigen. Eine weitere Entgasung kann auf dem Weg durch den Filter-Trockner 10 stattfinden. Durch das Fallrohr 19 und seine direkte Anbindung an die Kammer 4a wird verhindert, dass sich abgeschiedene Gasbestandteile mit dem flüssigen aus dem Kondensierabschnitt zugeführten Kältemittel mischen. Unterhalb des Stopfens kann sich somit ein Gasraum für abgeschiedene Gasblasen bilden, der gegenüber dem Kondensierabschnitt und dem einströmenden Kältemittel abgetrennt und abgedichtet ist.
  • Fig. 5 und Fig. 6 zeigen als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung den Sammler 5 mit Sammelrohr 4 (es werden wiederum gleiche Bezugszahlen für gleiche Teile verwendet) mit einem durchgehenden, d. h. den Filter-Trockner 10 durchsetzenden Fallrohr 21. Die Anordnung und Ausbildung des Stopfens 16 entspricht der im vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 3 und 4. Ebenso sind die oberen Rohrenden von Fallrohr 21 und Steigrohr 15 im Stopfen 16 aufgenommen und über Umlenkkanäle im Stopfen 16 mit den Kammern 4a, 4b des Sammelrohres 4 verbunden. Unterhalb des Fitter-Trockners 10 und des unteren Stirnflansches 10b ist eine Kammer 22 angeordnet, in welche das untere Rohrende 21 a des Fallrohres 21 mündet. Die Kammer 22 ist nach unten durch einen Stimflansch 22a begrenzt, jedoch nach unten offen, wo sich der Umlenkraum 20 mit dem unteren Rohrende 15a des Steigrohres 15 befindet. Der Filter-Trockner weist auf beiden Seiten im Bereich der Stirnflansche 10a, 10b als Vliese ausgebildete Filter bzw. Siebe (nicht dargestellt) auf.
  • Die Ausführung des Sammlers 5 mit durchgehendem Fallrohr 21 arbeitet wie folgt: Das Kältemittel tritt - analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel - direkt in das Fallrohr 21 ein und durchströmt dieses von oben nach unten und tritt erst in der Kammer 22 am unteren Rohrende 21 a aus dem Fallrohr 21 aus. In der Kammer 22 verteilt sich das Kältemittel auf den Querschnitt des Sammlers, wodurch sich eine Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit und damit die Möglichkeit zur Abscheidung von gasförmigen Bestandteilen ergibt. Ein Teil des Kältemittels steigt somit nach oben durch den Filter-Trockner 10 und kommt auf diesem Wege in Kontakt mit der Trocknersubstanz, wodurch eine Trocknung erfolgt. Der Filter-Trockner 10, d. h. seine Trocknersubstanz wird hierbei also nicht zwangsdurchströmt. Der andere Teil des Kältemittels strömt - entsprechend dem Pfeil U - in die Umlenkkammer 20 und tritt dann in das untere Rohrende 15a des Steigrohres 15 ein. Anschließend strömt das Kältemittel - wie im vorherigen Ausführungsbeispiel - über das Steigrohr 15, den Stopfen 16 in den Unterkühlabschnitt P6.
  • Die Erfindung ist nicht auf Filter-Trockner beschränkt, die mit einem Granulat aus hygroskopischem Material gefüllt sind. Möglich im Rahmen der Erfindung sind auch kompakte Trockner, die aus einer festen Kunststoffmasse mit eingelagertem Molekularsieb bestehen - wie in der DE 102 34 889 A1 der Anmelderin beschrieben.

Claims (15)

  1. Kondensator (1) für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem Rohrippenblock (2) und seitlich angeordneten Sammelrohren (3, 4), wobei der Rohrrippenblock (2) waagerecht verlaufende Rohre, einen Kondensierabschnitt (P1 bis P5) und einen oberhalb des Kondensierabschnittes angeordneten Unterkühlabschnitt (P6) aufweist, sowie mit einem parallel zu einem der Sammelrohre angeordneten, einen Trockner-Filter-Einsatz (10) und ein Steigrohr (15) aufnehmenden Sammler (5), welcher über eine erste Übertrittsöffnung (8) mit dem Kondensierabschnitt (P5) und über eine zweite Übertrittsöffnung (9) mit dem Unterkühlabschnitt (P6) in Kältemittelverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der ersten Übertrittsöffnung (8) im Sammler (5) eine Einströmkammer (13) angeordnet ist, welche nach oben durch einen Stopfen (11) und nach unten durch den Trockner-Filter-Einsatz (10) begrenzt ist.
  2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Trockner-Filter-Einsatzes (10) im Sammler (5) ein Bevorratungsraum (14) für das Kältemittel angeordnet ist.
  3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (15), welches den Trockner-Filter-Einsatz (10) durchsetzt, eine im Bevorratungsraum (14) angeordnete Eintrittsöffnung (15a) und ein oberes Austrittsende (15b) aufweist, welches über den Stopfen (11) mit dem Unterkühlabschnitt (P6) verbunden ist.
  4. Kondensator (1) für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem Rohrippenblock (2) und seitlich angeordneten Sammelrohren (3, 4), wobei der Rohrrippenblock (2) waagerecht verlaufende Rohre, einen Kondensierabschnitt (P1 bis P5) und einen oberhalb des Kondensierabschnittes angeordneten Unterkühlabschnitt (P6) aufweist, sowie mit einem parallel zu einem der Sammelrohre angeordneten, einen Trockner-Filter-Einsatz (10) und ein Steigrohr (15) aufnehmenden Sammler (5), welcher über eine erste Übertrittsöffnung (8) mit dem Kondensierabschnitt (P5) und über eine zweite Übertrittsöffnung (9) mit dem Unterkühlabschnitt (P6) in Kältemittelverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass im Sammler (5) ein Fallrohr (19, 21) mit einem eintrittsseitigen Rohrende angeordnet ist, welches mit der ersten Übertrittsöffnung (8) verbunden ist.
  5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eintrittsseitige Rohrende des Fallrohres (19, 21) in einem Stopfen (16) aufgenommen ist, welcher sich von der ersten bis zur zweiten Übertrittsöffnung (8, 9) erstreckt.
  6. Kondensator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (19) ein austrittsseitiges Rohrende aufweist, welches oberhalb des Filter-Trockners (10, 10a) angeordnet ist.
  7. Kondensator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (21) den Filter-Trockner (10) durchsetzt und in einer Kammer (22) mündet, welche unterhalb des Filter-Trockners (10) angeordnet ist.
  8. Kondensator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das austrittsseitige Rohrende (21 a) des Fallrohres (19, 21) sich diametral gegenüberliegende Austrittsöffnungen (19a) aufweist.
  9. Kondensator nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter-Trockner (10) im unteren Bereich des Sammlers (5) angeordnet und vom Steigrohr (15) durchsetzt ist.
  10. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (15) ein oberes Rohrende (15b) aufweist, welches im Stopfen (16) aufgenommen und kältemittelseitig mit der zweiten Überströmöffnung (9) verbunden ist.
  11. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (11, 16) einen Umlenkkanal (11a, 18a) vom Steigrohr (15, 15b) zur zweiten Übertrittsöffnungen (9) aufweist.
  12. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (11, 16) umfangseitig gegenüber dem Sammler (5) insbesondere durch einen O-Ring (12, 16a) abdichtbar ist.
  13. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (11, 16), das Steigrohr (15) und/oder das Fallrohr (19, 21) einstückig, insbesondere als Kunststoffspritzteil ausgebildet sind.
  14. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (11, 16), das Steigrohr (15), das Fallrohr (19, 21) und/oder der Trockner-Filter-Einsatz (10) eine tauschbare Baueinheit bilden.
  15. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (5) durch einen lösbaren Verschlusstopfen (7) verschließbar ist.
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