EP1921411A1 - Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen Download PDF

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EP1921411A1
EP1921411A1 EP06023579A EP06023579A EP1921411A1 EP 1921411 A1 EP1921411 A1 EP 1921411A1 EP 06023579 A EP06023579 A EP 06023579A EP 06023579 A EP06023579 A EP 06023579A EP 1921411 A1 EP1921411 A1 EP 1921411A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
profile piece
exchanger according
collector
profile
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06023579A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Mayor Tonda
Joan Vila Soler
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.)
Mahle Behr Spain SA
Original Assignee
Frape Behr SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frape Behr SA filed Critical Frape Behr SA
Priority to EP06023579A priority Critical patent/EP1921411A1/de
Publication of EP1921411A1 publication Critical patent/EP1921411A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0442Condensers with an integrated receiver characterised by the mechanical fixation of the receiver to the header
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/04Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084Condensers

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular a condenser for motor vehicle air conditioning systems according to the preamble of patent claim 1.
  • Condensers for air conditioning systems, especially for motor vehicles are known in various designs, including as a so-called capacitor module, in which a collector for the refrigerant with the capacitor is integrated into a heat exchanger.
  • a capacitor module was in its basic structure by the DE 42 38 853 A1 known.
  • the collector is designed with one of the two manifolds as a so-called double tube, ie the two tube chambers are immediately adjacent to each other and communicate on the refrigerant side through openings.
  • a dryer element is arranged, which is flowed around by the refrigerant.
  • the tubular collector is closed by a screwable closure plug arranged in the bottom region.
  • header and collector are also formed as a double tube, wherein the collector is closed in its upper part by a screw cap.
  • An arranged in the collector dryer unit can thus be removed and replaced.
  • a pressure sensor or a pressure switch is arranged, which is connected via a bore in the screw with the interior of the collector in communication and thus can detect the pressure of the refrigerant in the collector.
  • the collector is composed of a welded tube and a preferably extruded profile piece.
  • the mechanically machinable profile piece has two transfer openings, which produce a connection on the refrigerant side to the adjacent collection tube.
  • a threaded plug is screwed into the end face of the profile piece, in which a dryer-filter unit is clipped.
  • an expression is arranged with a contact surface on which the collector rests and is pre-fixed by tack welds for subsequent soldering. Between collector and manifold a gap is left to prevent heat input from the manifold into the collector.
  • a sealing plug for a collecting container of a capacitor has become known.
  • the plug seals the interior of the collector via O-rings to the outside and is secured by a snap ring.
  • a snap ring By loosening the snap ring of the plug and thus a collector located in the dryer can be removed and replaced.
  • a capacitor module which has a consisting of a pipe and a profile piece collector.
  • Collecting tube and collector are connected to each other in the upper part by an element designed as a double lid, wherein between collector and manifold also a gap is left.
  • collecting tube and collector are connected via collars, which engage in transfer openings in the profile piece.
  • the known refrigerant condensers or capacitor modules are arranged in the front engine compartment of a motor vehicle and flows through cooling air.
  • the capacitor is connected to another heat exchanger, eg. B. attached to a coolant radiator, by means of fastening elements which are arranged either on the condenser or on the adjacent heat exchanger.
  • a second profile piece is provided, which is connected to the pipe section.
  • profile pieces are arranged on both end faces of the pipe section, which are preferably extruded, d. H. can be produced from extruded profiles.
  • the extruded profile is formed as a hollow profile and has an inner diameter which corresponds to the outer diameter of the tube, so that both parts are first joined and then soldered.
  • the profile piece can be designed as a fastening element, wherein preferably a fastening tab or plate is part of the extruded profile. Further, the profile piece may be formed as a spacer and connecting element to the adjacent manifold, wherein preferably provided to the shape of the collecting tube bearing surface is provided, via which both parts are soldered together.
  • the profile piece can be used as a final part and a detachable lid, z. B. a screw cap or a stopper take up.
  • a collector located in the dryer element can be removed and replaced.
  • the dryer element can also be removed from the opposite, ie from the lower side.
  • the first and the second profile piece can be produced from the same extruded profile. This results in the advantage that only one tool (extrusion die) or the same semi-finished material can be used. This lowers the manufacturing costs. Both profile pieces are then machined differently depending on the purpose, for. B. by drilling, milling or punching.
  • the second profile piece can also be designed as a sensor part, d. H. to be processed for receiving a sensor, preferably a pressure sensor.
  • a sensor preferably a pressure sensor.
  • the inner wall of the profile piece is broken, so that the pressure prevailing in the interior of the collector pressure of the refrigerant can be detected via the pressure sensor.
  • Fig. 1 shows a section of a capacitor 1, which is suitable for an automotive air conditioning system.
  • the capacitor 1 is designed as a so-called capacitor module - as known from the aforementioned prior art - and has a tube-rib block 2, a manifold 3 and a parallel to the manifold 3 arranged collector 4. At the other end of the tube-rib block 2, not shown, another collection tube is arranged.
  • the collector 4 has a tube 5, a first, lower profile piece 6 and a second, upper profile piece 7. The upper end face of the collector 4 is closed by a detachable screw 8.
  • the condenser 1 is preferably installed in the front engine compartment, not shown, of a motor vehicle and is fastened there to another heat exchanger, also not shown, of a cooling module.
  • a cooling module for this attachment designed as fasteners profile pieces 7, 8, which will be explained in more detail below.
  • the upper, second profile piece 7 takes over a not shown thread the screw 8 in it.
  • the collector 4 is closed, but can be opened by unscrewing the lid 8 by means of a suitable tool.
  • the tube-fin block 2 has flat tubes 2a, which open into the manifold 3 and are flowed through by refrigerant of a refrigerant circuit, not shown.
  • Fig. 3 shows in a view the collecting pipe 3 in connection with the collector 4 (same reference numerals are used for the same parts as before).
  • the middle part of the collector 4 is formed as a tube 5, preferably as a welded aluminum tube and connected at the end faces with the first, lower profile piece 6 and with the second, upper profile piece 7.
  • the tube 5 may be welded or soldered to the profile pieces 6, 7; in a soldering, the tube 5 on a Lotplatt réelle.
  • Both profile pieces 6, 7 have attachment tabs 6a, 7a, which are provided with mounting holes 6b, 7b.
  • the capacitor 1 can thus by means of the fastening tabs 6a, 7a in the vehicle or on an adjacent heat exchanger, not shown, for. B. a coolant radiator are attached.
  • Fig. 4 shows a cross section through the unit of manifold 3 and collector 4 in the section plane IV-IV in Fig. 3.
  • the section shows the cross section for the upper profile piece 7, which is extruded, ie produced as an extruded part.
  • the profile of the extruded part has a hollow profile 7c, an integrally formed, laterally projecting strip 7a and a contact surface 7d. From the initially continuous side bar, the fastening tab 7a is punched with mounting hole 7b. About the contact surface 7 d, the profile piece 7 is connected to the adjacent manifold 3, which is composed of a cover part 3 a and a bottom part 3 b.
  • the cylindrically shaped contact surface 7d is thus adapted to the shape of the cover part 3a and is soldered to the cover part 3a.
  • the upper profile piece 7 thus acts as a spacer and connecting member between manifold 3 and collector 4 and thus ensures compliance with a gap between the pipe 5 and the manifold 3 safe.
  • the lower profile piece 6 is formed with the exception of the additional fastening tab 6a according to the aforementioned prior art and will be described in more detail below.
  • FIG 5a shows an end view of the first, lower profile piece 6 with the fastening tab 6a and a contact surface 6c, which forms the connection to the manifold 3, not shown here.
  • Fig. 5b shows the profile piece 6 in its upper half as a partial view and in its lower half as a partial section along the line Vb-Vb in Fig. 5a.
  • the upper partial view shows two transfer openings 9, 10 - as known from the prior art.
  • the contact surface 6c has the shape of a cylinder jacket, ie the shape of the cover part 3a shown in FIG. 4, and thus corresponds to the contact surface 7d of the profile piece 7.
  • Fig. 5c shows the cross section of the profile piece 6 according to a sectional plane Vc-Vc in Fig. 5b. It can be seen through the opening 10, ie the refrigerant side connection between manifold 3 and collector. 4
  • Figures 6a, 6b, 6c and 6d show the second, upper profile piece 6 in a plan view, an end view, a half-section and a cross section.
  • the same reference numbers are used as before.
  • the profile piece 7 is - as the illustration shows - made of the same extruded profile as the profile piece 6, ie the same tool can be used in the extrusion of the extruded, resulting in savings in manufacturing costs.
  • the material used is a commercially available aluminum extruded alloy which is brazeable with the tube 5 described above.
  • Fig. 6d can be seen that the hollow cylindrical cross section 7c of the profile piece 7 is closed.
  • a blind hole 11 is inserted, which can be broken when using the extruded part as the lower profile piece, corresponding to the bore 10 in Fig. 5c.
  • Another blind hole 12 is - shown in dashed lines - in Fig. 6a with the blind hole 11 recognizable.
  • the profile piece 7 is machined inside, on the one hand, the tube 5, not shown here, and a cover, not shown, for. B. in the form of a sealing plug according to the aforementioned prior art. This makes it possible that a dryer arranged in the collector can be removed and replaced.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the invention.
  • a condenser 13 is partially shown and has a tube-fin block 14, a manifold 15 and a collector 16, which is arranged parallel to the manifold 15.
  • the collector 16 consists of a tube 17, a The lower, lower profile piece 18 and a second, upper profile piece 19 are arranged on the collecting tube 15.
  • a lower fastening element 20 designed as a pin and an upper fastening element 21 designed as a hook-shaped holder are arranged fixedly to the collecting tube 15.
  • Fig. 8 shows the upper corner cutout of the capacitor 13 with the second formed as a hollow profile piece 19, which is closed at the end by a cover 22.
  • a pressure sensor pressure sensor or pressure switch
  • Fig. 9 shows the unit consisting of the manifold 15 and the collector 16 in a view, wherein the same reference numerals are used as in Figs. 7 and 8 for the same parts.
  • the manifold 15 is the end face closed on the one hand by the trained as a cap with pin fastener 20 and on the other hand by an end wall, not shown, closed.
  • the manifold 15 communicates with the collector 16 via dashed transfer opening 24, 25 in refrigerant connection - as known from the cited prior art.
  • FIG. 10 shows a section in the plane XX in FIG. 9, ie through the transfer opening 24.
  • the collecting tube 15 is in turn formed in two parts and has a lid part 15a with a molded collar 15b which is inserted into the transfer opening 24 and thus a forms solid and tight connection.
  • the second transfer opening 25 is formed in the same way.
  • the second profile piece 19 is designed as a sensor part, ie for receiving a pressure sensor 23 shown schematically in FIG. 8.
  • the sensor part 19 is extruded Hollow profile formed and has a projection 19b with a bore 26 which extends into the interior of the hollow profile 19a. In the bore 26 of the pressure sensor, not shown, can be screwed, which can thus feel the pressure of the refrigerant in the collector 16.
  • the hollow profile 19 a has a further projection 19 c, which has a contact surface for connection to the manifold 15 having.
  • the collector 16 and the manifold 15 are thus connected to each other at two ends, on the one hand via the first profile piece 18 and on the other hand via the second profile piece 19, the sensor part, preferably by a solder joint.
  • the compliance of a gap between the tube 17 of the collector 16 and the manifold 15 is ensured.
  • Fig. 12 shows an enlarged longitudinal section in the plane XII-XII in Fig. 9.
  • the preferably welded aluminum tube 17 is used on the one hand in the first profile piece 18 and on the other hand in the second profile piece 19 and soldered thereto.
  • the front side of the lid 22 is inserted into the profile piece 19, which closes the collector 16.
  • the lid 22 may serve as a releasable closure, for. B. be designed as a screw cap or as a stopper.
  • the manifold 15 is extended beyond the lid 22 and carries at its end the holder 21, which is also soldered to the manifold.
  • profile pieces 18, 19 are both formed as extruded parts, but do not have the same outer contour, but the same inner contour.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen, aufweisend mindestens ein Sammelrohr (3) zur Aufnahme von Rohrenden eines Rohr-Rippen-Blockes sowie einen parallel zu dem mindestens einem Sammelrohr (3) angeordneten Sammler (4), welcher mit dem mindestens einen Sammelrohr (3) in Fluidverbindung steht und ein zylinderförmiges Rohrstück (5) sowie ein Profilstück (6) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass mit dem Rohrstück (5) ein zweites Profilstück (7) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Kondensatoren für Klimaanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, unter anderem als so genanntes Kondensatormodul, bei welchem ein Sammler für das Kältemittel mit dem Kondensator zu einem Wärmeübertrager integriert ist. Ein derartiges Kondensatormodul wurde in seinem grundsätzlichen Aufbau durch die DE 42 38 853 A1 bekannt. Der Sammler ist dabei mit einem der beiden Sammelrohre als so genanntes Doppelrohr ausgebildet, d. h. die beiden Rohrkammern liegen unmittelbar nebeneinander und kommunizieren kältemittelseitig über Durchtrittsöffnungen. Im Sammler ist ein Trocknerelement angeordnet, welches vom Kältemittel umströmt wird. Der rohrförmige Sammler wird durch einen im Bodenbereich angeordneten schraubbaren Verschlusstopfen verschlossen.
  • Durch die DE 43 19 293 C2 wurde ein Kondensatormodul bekannt, bei welchem Sammelrohr und Sammler ebenfalls als Doppelrohr ausgebildet sind, wobei der Sammler in seinem oberen Bereich durch einen Schraubdeckel verschlossen ist. Eine im Sammler angeordnete Trocknereinheit kann somit entnommen und ausgetauscht werden. Auf der Außenseite des Deckels ist ein Druckaufnehmer oder ein Druckschalter angeordnet, welcher über eine Bohrung im Schraubdeckel mit dem Inneren des Sammlers in Verbindung steht und somit den Druck des Kältemittels im Sammler detektieren kann.
  • Durch die DE 198 48 744 A1 wurde eine abgewandelte Bauart eines Kondensatormoduls bekannt, bei welchem der Sammler aus einem geschweißten Rohr und einem vorzugsweise extrudierten Profilstück zusammengesetzt ist. Das mechanisch bearbeitbare Profilstück weist zwei Übertrittsöffnungen auf, welche eine kältemittelseitige Verbindung zum benachbarten Sammelrohr herstellen. Darüber hinaus ist in die Stirnseite des Profilstückes ein Gewindestopfen eingeschraubt, in welchen eine Trockner-Filter-Einheit eingeclipst ist. Im oberen Bereich des Sammelrohres ist eine Ausprägung mit einer Anlagefläche angeordnet, an welcher der Sammler anliegt und durch Heftschweißnähte für eine anschließende Verlötung vorfixiert wird. Zwischen Sammler und Sammelrohr ist ein Spalt belassen, um einen Wärmeeintrag vom Sammelrohr in den Sammler zu unterbinden.
  • Durch die DE 100 39 260 A1 wurde ein Verschlussstopfen für einen Sammelbehälter eines Kondensators bekannt. Der Verschlussstopfen dichtet den Innenraum des Sammlers über O-Ringe nach außen ab und ist über einen Sprengring gesichert. Durch Lösen des Sprengringes kann der Verschlussstopfen und damit auch ein im Sammler befindlicher Trockner entnommen und ausgetauscht werden.
  • Durch die EP 1 310 748 A2 wurde ein Kondensatormodul bekannt, welches einen aus einem Rohr und einem Profilstück bestehenden Sammler aufweist. Sammelrohr und Sammler sind im oberen Bereich durch ein als Doppeldeckel ausgebildetes Element miteinander verbunden, wobei zwischen Sammler und Sammelrohr ebenfalls ein Spalt belassen ist. Im unteren Bereich sind Sammelrohr und Sammler über Kragen, welche in Übertrittsöffnungen im Profilstück eingreifen, verbunden.
  • Die bekannten Kältemittelkondensatoren bzw. Kondensatormodule werden im vorderen Motorraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet und von Kühlluft durchströmt. Dabei wird der Kondensator an einem anderen Wärmeübertrager, z. B. an einem Kühlmittelkühler befestigt, und zwar mittels Befestigungselementen, die entweder am Kondensator oder an dem benachbarten Wärmeübertrager angeordnet sind.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Einbau- und Befestigungsmöglichkeiten zu verbessern.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist ein zweites Profilstück vorgesehen, welches mit dem Rohrstück verbunden ist. Somit sind an beiden Stirnseiten des Rohrstückes Profilstücke angeordnet, die vorzugsweise extrudiert, d. h. aus Strangpressprofilen herstellbar sind. Das Strangpressprofil ist als Hohlprofil ausgebildet und weist einen Innendurchmesser auf, welcher dem Außendurchmesser des Rohres entspricht, sodass beide Teile zunächst gefügt und danach verlötet werden.
  • Mit dem zweiten Profilstück lässt sich eine Reihe von verschiedenen Funktionen für den Kondensator erfüllen: Zunächst kann das Profilstück als Befestigungselement ausgebildet sein, wobei vorzugsweise eine Befestigungslasche oder Platte Teil des Strangpressprofils ist. Ferner kann das Profilstück als Abstandshalter und Verbindungselement zu dem benachbarten Sammelrohr ausgebildet sein, wobei vorzugsweise eine an die Form des Sammelrohres angepasste Anlagefläche vorgesehen ist, über welche beide Teile miteinander verlötbar sind.
  • Ferner kann das Profilstück als Abschlussteil verwendet werden und einen lösbaren Deckel, z. B. einen Schraubdeckel oder einen Verschlussstopfen aufnehmen. Damit wird der Vorteil erreicht, dass ein im Sammler befindliches Trocknerelement entnommen und ausgetauscht werden kann. Alternativ kann das Trocknerelement auch von der entgegengesetzten, d. h. von der unteren Seite entnommen werden.
  • Vorteilhafterweise können das erste und das zweite Profilstück aus demselben Strangpressprofil hergestellt werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass nur ein Werkzeug (Extrusionsdüse) bzw. dasselbe Halbzeugmaterial verwendet werden kann. Dies senkt die Herstellkosten. Beide Profilstücke werden dann je nach Einsatzzweck unterschiedlich mechanisch bearbeitet, z. B. durch Bohren, Fräsen oder Stanzen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das zweite Profilstück auch als Sensorteil ausgebildet sein, d. h. zur Aufnahme eines Sensors, vorzugsweise eines Drucksensors bearbeitet sein. In diesem Falle wird die Innenwand des Profilstückes durchbrochen, sodass der im Inneren des Sammlers herrschende Druck des Kältemittels über den Drucksensor erfasst werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1
    einen Ausschnitt eines Kondensators mit Sammler,
    Fig. 2
    einen oberen Eckausschnitt des Kondensators gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    ein Sammelrohr mit Sammler mit erstem und zweitem Profilstück,
    Fig. 4
    einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
    Fig. 5a
    eine Ansicht des ersten (unteren) Profilstückes,
    Fig. 5b
    eine Teilansicht und einen Teilschnitt gemäß der Linie Vb-Vb in Fig. 5a,
    Fig. 5c
    einen Querschnitt entlang der Linie Vc-Vc in Fig. 5b,
    Fig. 6a
    eine Draufsicht des zweiten (oberen) Profilstückes,
    Fig. 6b
    eine Stirnansicht des zweiten Profilstückes,
    Fig. 6c
    eine Teilansicht und einen Teilschnitt entlang der Linie VIc-VIc in Fig. 6b,
    Fig. 6d
    einen Querschnitt entlang der Linie Vld-Vld in Fig. 6c,
    Fig. 7
    einen teilweise dargestellten Kondensator mit Sammler (zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung),
    Fig. 8
    einen oberen Eckausschnitt des Kondensators gemäß Fig. 7,
    Fig. 9
    eine Ansicht eines Sammelrohres mit Sammler für den Kondensator gemäß Fig. 7 und Fig. 8,
    Fig. 10
    einen Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9,
    Fig. 11
    eine Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 9 und
    Fig. 12
    einen Axialschnitt (vergrößert) durch den Sammler entlang der Linie XII-XII in Fig. 9.
  • Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Kondensators 1, welcher für eine Kraftfahrzeugklimaanlage verwendbar ist. Der Kondensator 1 ist als so genanntes Kondensatormodul - wie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt - ausgebildet und weist einen Rohr-Rippen-Block 2, ein Sammelrohr 3 und einen parallel zu dem Sammelrohr 3 angeordneten Sammler 4 auf. Am nicht dargestellten anderen Ende des Rohr-Rippen-Blockes 2 ist ein weiteres Sammelrohr angeordnet. Der Sammler 4 weist ein Rohr 5, ein erstes, unteres Profilstück 6 und ein zweites, oberes Profilstück 7 auf. Das obere Stirnende des Sammlers 4 ist durch einen lösbaren Schraubdeckel 8 verschlossen.
  • Fig. 2 zeigt den oberen Eckausschnitt des Kondensators 1 mit dem Schraubdeckel 8 und dem zweiten Profilstück 7. Der Kondensator 1 wird vorzugsweise im nicht dargestellten vorderen Motorraum eines Kraftfahrzeuges eingebaut und ist dort an einem weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Wärmeübertrager eines Kühlmoduls befestigt. Für diese Befestigung dienen die als Befestigungselemente ausgebildeten Profilstücke 7, 8, welche unten noch näher erläutert werden. Das obere, zweite Profilstück 7 nimmt über ein nicht dargestelltes Gewinde den Schraubdeckel 8 in sich auf. Damit ist der Sammler 4 verschlossen, kann jedoch mittels eines geeigneten Werkzeugs durch Herausschrauben des Deckels 8 geöffnet werden. Der Rohr-Rippen-Block 2 weist Flachrohre 2a auf, welche in das Sammelrohr 3 münden und von Kältemittel eines nicht dargestellten Kältemittelkreislaufes durchströmt werden.
  • Fig. 3 zeigt in einer Ansicht das Sammelrohr 3 in Verbindung mit dem Sammler 4 (es werden gleiche Bezugszahlen für gleiche Teile wie zuvor verwendet). Der mittlere Teil des Sammlers 4 ist als Rohr 5, vorzugsweise als geschweißtes Aluminiumrohr ausgebildet und an den Stirnseiten mit dem ersten, unteren Profilstück 6 und mit dem zweiten, oberen Profilstück 7 verbunden. Das Rohr 5 kann mit den Profilstücken 6, 7 verschweißt oder verlötet sein; bei einer Verlötung weist das Rohr 5 eine Lotplattierung auf. Beide Profilstücke 6, 7 weisen Befestigungslaschen 6a, 7a auf, welche mit Befestigungsöffnungen 6b, 7b versehen sind. Der Kondensator 1 kann somit mittels der Befestigungslaschen 6a, 7a im Fahrzeug oder an einem benachbarten, nicht dargestellten Wärmeübertrager, z. B. einem Kühlmittelkühler befestigt werden.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Einheit von Sammelrohr 3 und Sammler 4 in der Schnittebene IV-IV in Fig. 3. Der Schnitt zeigt den Querschnitt für das obere Profilstück 7, welches Extrudieren, d. h. als Strangpressteil hergestellt ist. Das Profil des Strangpressteiles weist ein Hohlprofil 7c, eine angeformte, seitlich abstehende Leiste 7a sowie eine Anlagefläche 7d auf. Aus der zunächst durchgehenden seitlichen Leiste wird die Befestigungslasche 7a mit Befestigungsöffnung 7b ausgestanzt. Über die Anlagefläche 7d ist das Profilstück 7 mit dem benachbarten Sammelrohr 3 verbunden, welches aus einem Deckelteil 3a und einem Bodenteil 3b zusammengesetzt ist. Die zylindrisch ausgebildete Anlagefläche 7d ist somit der Form des Deckelteiles 3a angepasst und wird mit dem Deckelteil 3a verlötet. Das obere Profilstück 7 wirkt somit als Abstandshalter und Verbindungsglied zwischen Sammelrohr 3 und Sammler 4 und stellt somit auch die Einhaltung eines Spaltes zwischen dem Rohr 5 und dem Sammelrohr 3 sicher. Das untere Profilstück 6 ist mit Ausnahme der zusätzlichen Befestigungslasche 6a entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik ausgebildet und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Fig. 5a zeigt eine Stirnansicht des ersten, unteren Profilstückes 6 mit der Befestigungslasche 6a und einer Anlagefläche 6c, welche die Verbindung zu dem hier nicht dargestellten Sammelrohr 3 bildet.
  • Fig. 5b zeigt das Profilstück 6 in seiner oberen Hälfte als Teilansicht und in seiner unteren Hälfte als Teilschnitt gemäß der Linie Vb-Vb in Fig. 5a. Die obere Teilansicht zeigt zwei Übertrittsöffnungen 9, 10 - wie aus dem Stand der Technik bekannt. Die Anlagefläche 6c hat die Form eines Zylindermantels, d. h. die Form des in Fig. 4 dargestellten Deckelteiles 3a und entspricht somit der Anlagefläche 7d des Profilstückes 7.
  • Fig. 5c zeigt den Querschnitt des Profilstückes 6 gemäß einer Schnittebene Vc-Vc in Fig. 5b. Man erkennt die durchgehende Öffnung 10, d. h. die kältemittelseitige Verbindung zwischen Sammelrohr 3 und Sammler 4.
  • Die Figuren 6a, 6b, 6c und 6d zeigen das zweite, obere Profilstück 6 in einer Draufsicht, einer Stirnansicht, einem Halbschnitt und einem Querschnitt. Es werden dieselben Bezugszahlen wie zuvor verwendet. Das Profilstück 7 ist - wie die Darstellung zeigt - aus demselben Strangpressprofil wie das Profilstück 6 hergestellt, d. h. bei der Extrusion des Strangpressteiles kann dasselbe Werkzeug verwendet werden, wodurch sich Einsparungen bei den Herstellkosten ergeben. Als Werkstoff wird eine handelsübliche Aluminiumstrangpresslegierung verwendet, welche mit dem zuvor beschriebenen Rohr 5 hartlötbar ist. In Fig. 6d ist erkennbar, dass der hohlzylinderförmige Querschnitt 7c des Profilstückes 7 geschlossen ist. In die Anlagefläche 7d ist ein Sackloch 11 eingelassen, welches bei Verwendung des Strangpressteiles als unteres Profilstück durchbrochen werden kann, entsprechend der Bohrung 10 in Fig. 5c. Ein weiteres Sackloch 12 ist - gestrichelt dargestellt - in Fig. 6a mit dem Sackloch 11 erkennbar. Wie der obere Teilschnitt in Fig. 6c zeigt, ist das Profilstück 7 innen mechanisch bearbeitet, um einerseits das hier nicht dargestellte Rohr 5 und einen nicht dargestellten Deckel, z. B. in Form eines Verschlussstopfens nach dem eingangs genannten Stand der Technik aufzunehmen. Damit ist es möglich, dass ein im Sammler angeordneter Trockner entnommen und ausgetauscht werden kann.
  • Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Kondensator 13 ist teilweise dargestellt und weist einen Rohr-Rippen-Block 14, ein Sammelrohr 15 sowie einen Sammler 16 auf, welcher parallel zu dem Sammelrohr 15 angeordnet ist. Der Sammler 16 besteht aus einem Rohr 17, einem ersten, unteren Profilstück 18 und einem zweiten, oberen Profilstück 19. Am Sammelrohr 15 sind ein unteres als Zapfen ausgebildetes Befestigungselement 20 sowie ein oberes als hakenförmiger Halter ausgebildetes Befestigungselement 21 angeordnet und fest mit dem Sammelrohr 15 verbunden.
  • Fig. 8 zeigt den oberen Eckausschnitt des Kondensators 13 mit dem zweiten als Hohlprofil ausgebildeten Profilstück 19, welches stirnseitig durch einen Deckel 22 abgeschlossen ist. In das Profilstück 19 ist ein Drucksensor (Druckaufnehmer oder Druckschalter) 23 eingesetzt.
  • Fig. 9 zeigt die aus dem Sammelrohr 15 und dem Sammler 16 bestehende Einheit in einer Ansicht, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie in den Fig. 7 und 8 verwendet werden. Das Sammelrohr 15 ist stirnseitig einerseits durch das als Kappe mit Zapfen ausgebildetes Befestigungselement 20 und andererseits durch eine nicht dargestellte stirnseitige Wand verschlossen. Das Sammelrohr 15 steht mit dem Sammler 16 über gestrichelt dargestellte Übertrittsöffnung 24, 25 in Kältemittelverbindung - wie aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt.
  • Fig. 10 zeigt einen Schnitt in der Ebene X-X in Fig. 9, d. h. durch die Übertrittsöffnung 24. Das Sammelrohr 15 ist wiederum zweiteilig ausgebildet und weist ein Deckelteil 15a mit einem angeformten Kragen 15b auf, welcher in die Übertrittsöffnung 24 eingesetzt ist und somit eine feste und dichte Verbindung bildet. Die zweite Übertrittsöffnung 25 ist auf die gleiche Weise ausgebildet.
  • Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch das zweite Profilstück 19 in der Schnittebene XI-XI in Fig. 9. Das zweite Profilstück 19 ist als Sensorteil ausgebildet, d. h. zur Aufnahme eines in Fig. 8 schematisch dargestellten Drucksensors 23. Das Sensorteil 19 ist als extrudiertes Hohlprofil ausgebildet und weist einen Ansatz 19b mit einer Bohrung 26 auf, welche sich bis in das Innere des Hohlprofils 19a erstreckt. In die Bohrung 26 kann der nicht dargestellte Drucksensor eingescharubt werden, der somit den Druck des Kältemittels im Sammler 16 fühlen kann. Das Hohlprofil 19a weist einen weiteren Ansatz 19c auf, welcher eine Anlagefläche zur Verbindung mit dem Sammelrohr 15 aufweist. Der Sammler 16 und das Sammelrohr 15 sind somit an zwei Enden, einerseits über das erste Profilstück 18 und andererseits über das zweite Profilstück 19, das Sensorteil, miteinander verbunden, vorzugsweise durch eine Lötverbindung. Damit ist auch die Einhaltungen eines Spaltes zwischen dem Rohr 17 des Sammlers 16 und dem Sammelrohr 15 sichergestellt.
  • Fig. 12 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt in der Ebene XII-XII in Fig. 9. Im ersten Profilstück 18 sind die beiden außermittig angeordneten Übertrittsöffnungen 24, 25 erkennbar, in welchen die Kragen des Deckelteiles 15a sitzen. Das vorzugsweise geschweißte Aluminiumrohr 17 ist einerseits in das erste Profilstück 18 und andererseits in das zweite Profilstück 19 eingesetzt und mit diesem verlötet. Stirnseitig ist in das Profilstück 19 der Deckel 22 eingesetzt, der den Sammler 16 abschließt. Der Deckel 22 kann als lösbarer Verschluss, z. B. als Schraubdeckel oder als Verschlussstopfen ausgebildet sein. Das Sammelrohr 15 ist über den Deckel 22 hinaus verlängert und trägt an seinem Ende den Halter 21, der ebenfalls mit dem Sammelrohr verlötet ist.
  • Die Profilstücke 18, 19 sind zwar beide als Strangpressteile ausgebildet, weisen jedoch nicht die gleiche Außenkontur, wohl aber die gleiche Innenkontur auf.

Claims (15)

  1. Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen, aufweisend mindestens ein Sammelrohr (3, 15) zur Aufnahme von Rohrenden eines Rohr-Rippen-Blockes (2, 14) sowie einen parallel zu dem mindestens einen Sammelrohr angeordneten Sammler (4, 16), welcher mit dem mindestens einen Sammelrohr in Fluidverbindung steht und ein zylinderförmiges Rohrstück (5, 17) sowie ein Profilstück (6, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Rohrstück (5, 17) ein zweites Profilstück (7, 19) verbunden ist.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück als Befestigungselement (7, 7a, 7b) ausgebildet ist.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück (7, 19) als Abstandshalter zu dem benachbarten Sammelrohr (3, 15) ausgebildet ist.
  4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück (7, 19) als Abschlussteil zur Aufnahme eines vorzugsweise lösbaren Deckels (8, 22) ausgebildet ist.
  5. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück als Sensorteil (19) zur Aufnahme eines Sensors (23), insbesondere eines Drucksensors (23) ausgebildet ist.
  6. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück (7, 19) als Strangpressteil herstellbar ist.
  7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Profilstück (6, 7) aus dem gleichen Strangpressprofil herstellbar sind.
  8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück (7, 19) als Hohlprofil mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, welcher etwa dem Außendurchmesser des zylinderförmigen Rohrstückes (5, 17) entspricht.
  9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Profilstück (7, 19) auf das dem ersten Profilstück (6, 18) abgewandte Ende des Rohrstückes (5, 17) aufgesetzt ist.
  10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (7) einen extrudierten Halter (7a) aufweist.
  11. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Profilstück (6) einen extrudierten Halter (6a) aufweist.
  12. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das der Abstandshalter (7, 19) eine an die Form des Sammelrohres (3, 15) angepasste, insbesondere eine extrudierte, zylindrische Anlagefläche (7d) aufweist.
  13. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorteil (19) eine Anschlussbohrung (26) zur Aufnahme des Drucksensors (23) aufweist.
  14. Wärmeübertrager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Sammelrohr (15) ein zapfenförmiges Befestigungselement (20) angeordnet ist.
  15. Wärmeübertrager nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das das Ende des Sammelrohres (15) über die Länge des Sammlers (16) vorsteht und dass an dem vorstehenden Ende des Sammelrohres (15) ein hakenförmiger Halter (21) befestigt ist.
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