EP2690382A1 - Kondensator - Google Patents

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EP2690382A1
EP2690382A1 EP12290252.1A EP12290252A EP2690382A1 EP 2690382 A1 EP2690382 A1 EP 2690382A1 EP 12290252 A EP12290252 A EP 12290252A EP 2690382 A1 EP2690382 A1 EP 2690382A1
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Uwe FÖRSTER
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Mahle Behr France Hambach SAS
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Behr GmbH and Co KG
Behr France Hambach SARL
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    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling

Definitions

  • the invention relates to a capacitor, in particular according to the preamble of claim 1.
  • the WO 2004/025196 A1 discloses a condenser having a tube-fin block and manifolds disposed on either side of the tube-fin block, the tubes of the tube-fin block engaging through ports of the manifolds and in fluid communication with the interior of the manifolds, parallel to one of the manifolds
  • a collector according to the invention is arranged collecting manifold, which is fluidly connected by means of its two overflow via overflow in the manifold to the manifold.
  • the collector is according to this document is designed as a tube with soldered lids, wherein the overflow openings are formed by excellent passages.
  • the collector has a lateral approach, in which overflow openings are arranged, wherein the collector is connected only in the region of the lateral approach to the manifold, wherein the axial length of the lateral projection is limited to receiving the overflow.
  • a thermal bridge is generated only in the area of the overflow openings, which is not critical of the thermal conductivity and the temperatures present on both sides of the thermal bridge with respect to evaporation of the refrigerant in the collector.
  • the collector has a lateral approach, in which overflow openings are arranged, wherein a wall region of the collecting tube is integrally formed with the collector with the lateral projection arranged therebetween.
  • the thermal separation in the lateral projection is formed by at least one recess.
  • a recess is arranged above the overflow openings, which extends to a distal axial end of the collector.
  • the recess is open at the axial end of the collector. As a result, a unilaterally open gap is generated, which serves as a thermal separation.
  • the recess is interrupted at the axial end of the collector by a web.
  • the web is, for example, a thin web, which has a low conductivity.
  • a plurality of recesses are provided, which are arranged in a row or in a plurality of rows adjacent to each other and are separated from each other by webs. This creates a sort of ordered network of lands, which reduces thermal conductivity.
  • the recesses have a round or an elongated contour. As a result, a larger number of webs can be generated, which have defined distances from one another.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a condenser 1 with a tube-fin block 2, which is formed by a plurality of spaced apart tubes 3 and arranged therebetween ribs 4.
  • the tubes 3 are arranged on both sides of the tube-fin block manifolds fifth in which the tubes 3 engage through openings 6 of the collecting tube 5 and are arranged sealed therein, so that a fluid connection between the interior of the tube 3 and the interior of the collecting tube 5 is present.
  • the collector 7 is integrally formed with the manifold 5, the collector 7 is made with the manifold 5, for example, as an extruded component in a process, the profile thus obtained can then be further processed by, for example, cutting or non-cutting processing, for example, the overflow. 8 , 9 or the pipe openings 6 introduce.
  • FIG. 2 shows a portion of a condenser 11 with a manifold 15 and a collector 17.
  • the connection between the manifold 15 and the Sammer 17 is limited to the region 18 of the overflow openings 12, 13, wherein the overflow openings are arranged in a block which between the Collector 15 and the collector 17 is present.
  • a thermal separation 19 between the manifold 15 and the collector 17 is formed.
  • FIGS. 1, 2 show that the collector 17 has a lateral projection 10, 18, in which the overflow openings 8, 9, 12, 13 are arranged, wherein the collector 7, 17 only in the region of this lateral approach with the manifold 5, 15 is connected.
  • the collector 17 is connected only in the region of the lateral approach to the adjacent manifold 15, wherein the axial length L of the lateral approach is dimensioned such that it is limited to the inclusion of the overflow.
  • the collector with its lateral extension and the manifold can be made in one piece, for example by extrusion.
  • the collector may be formed integrally with its lateral approach and a wall portion of the manifold.
  • the manifold is preferably formed in two parts, with a bottom in which the openings 6 are introduced and a lid which closes the bottom to a closed tube.
  • the wall region, which is integrally formed with the manifold preferably the cover of the manifold.
  • FIG. 3 shows a further embodiment in a partial view of a condenser 21 with a manifold 25 and a collector 27, wherein above the lateral projection 28, a thermal break 29 is provided.
  • a web 24 is provided at the axial end 22, which is spaced from the axial end 23 of the collector, on which the lateral projection 28 is arranged, for connection between the manifold 25 or between a wall portion of the manifold 25 on the one hand and the collector 27 on the other hand. It may also be advantageous and expedient if the collector 27 is integrally formed by extrusion with the web 24 and the lateral projection 28 and with the manifold or at least with a wall portion of the manifold.
  • FIGS. 4 to 6 show advantageous embodiments of a condenser with a manifold and an adjacent collector with a lateral approach, as in accordance with FIG. 1 is shown.
  • FIGS. 4 to 6 are in lateral approach 30 or 40 or 50 recesses 31, 41 or 51 introduced.
  • recesses are arranged in a row, wherein the recesses have an elongated contour and form webs 32 and 52 between them. It is particularly advantageous if the recesses are arranged above the region of the overflow openings.
  • a single recess 41 is provided which forms substantially over the entire length of the lateral projection above the overflow openings.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the invention, in which recesses 51 are arranged in adjacent rows, wherein the recesses 51 are formed from row to row in the axial direction offset from each other, so that a network of webs 52 is formed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator (1) mit einem Rohr-Rippen-Block (2) und beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks (2) angeordneten Sammelrohren (5), wobei die Rohre (3) des Rohr-Rippen-Blocks durch Öffnungen (6) der Sammelrohre (5) greifen und mit dem Innenraum der Sammelrohre (5) in Fluidverbindung stehen, wobei parallel zu einem der Sammelrohre (5) ein Sammler (7) angeordnet ist und mit dem Sammelrohr (5) verbunden ist, welcher mittels Überströmöffnungen (8,9) mit dem Sammelrohr (5) fluidverbunden ist, wobei zwischen dem Sammler (7) und dem Sammelrohr (5) eine thermische Trennung vorgesehen ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Kondensator, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
    • Stand der Technik
  • Die WO 2004/025196 A1 offenbart einen Kondensator mit einem Rohr-Rippen-Block und beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks angeordneten Sammelrohren, wobei die Rohre des Rohr-Rippen-Blocks durch Öffnungen der Sammelrohre greifen und mit dem Innenraum der Sammelrohre in Fluidverbindung stehen, wobei parallel zu einem der Sammelrohre ein erfindungsgemäßer Sammler angeordnet ist, welcher mittels seiner beiden Überströmöffnungen über Überströmöffnungen im Sammelrohr mit dem Sammelrohr fluidverbunden ist.
  • Der Sammler ist gemäß dieser Druckschrift ist als Rohr mit eingelöteten Deckeln ausgebildet, wobei die Überströmöffnungen durch hervorragende Durchzüge gebildet sind.
    • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kondensator mit einem extrudierten Sammler benachbart zu einem Sammelrohr zu schaffen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist und dennoch eine gute thermische Trennung zwischen dem Sammler und dem Sammelrohr aufweist.
  • Die Aufgabe wird erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1, wonach ein Kondensator mit einem Rohr-Rippen-Block und beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks angeordneten Sammelrohren, wobei die Rohre des Rohr-Rippen-Blocks durch Öffnungen der Sammelrohre greifen und mit dem Innenraum der Sammelrohre in Fluidverbindung stehen, wobei parallel zu mindestens einem der Sammelrohre ein extrudierter Sammler angeordnet ist und mit dem Sammelrohr verbunden ist, welcher mittels Überströmöffnungen mit dem Sammelrohr fluidverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sammler und dem Sammelrohr eine thermische Trennung vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass eine Erwärmung des Kältemittels im Sammler nicht oder nur geringfügig durch das wärmere Kältemittel im parallel dazu angeordneten Sammelrohr erwärmt wird.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Sammler einen seitlichen Ansatz aufweist, in welchem Überströmöffnungen angeordnet sind, wobei der Sammler nur im Bereich des seitlichen Ansatzes mit dem Sammelrohr verbunden ist, wobei die axiale Länge des seitlichen Ansatzes auf die Aufnahme der Überströmöffnungen beschränkt ist. Dadurch wird lediglich im Bereich der Überströmöffnungen eine thermische Brücke erzeugt, die von der thermischen Leitfähigkeit und den beiderseits der thermischen Brücke vorliegenden Temperaturen in Bezug auf ein Verdampfen des Kältemittels im Sammler unkritisch ist.
  • Zweckmäßig ist es auch, wenn der Sammler einen seitlichen Ansatz aufweist, in welchem Überströmöffnungen angeordnet sind, wobei ein Wandbereich des Sammelrohrs mit dem Sammler mit dem dazwischen angeordneten seitlichen Ansatz einteilig ausgebildet ist. Dadurch kann die Teilezahl reduziert werden, was kostengünstig realisiert werden kann.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn die thermische Trennung in dem seitlichen Ansatz durch zumindest eine Ausnehmung ausgebildet ist.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Ausnehmung oberhalb der Überströmöffnungen angeordnet ist, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers erstreckt.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmung an dem axialen Ende des Sammlers offen ist. Dadurch wird ein einseitig offener Spalt erzeugt, welcher als thermische Trennung dient.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmung an dem axialen Ende des Sammlers durch einen Steg unterbrochen ist. Der Steg ist dabei beispielsweise ein dünner Steg, der eine geringe Leitfähigkeit aufweist.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Ausnehmungen oberhalb der Überströmöffnungen angeordnet sind, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers erstrecken. Dadurch wird eine Art Netz von Stegen erzeugt, was die thermische Leitfähigkeit reduziert.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Ausnehmungen vorgesehen sind, die in einer Reihe oder in mehreren Reihen benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils durch Stege voneinander getrennt sind. Dadurch wird eine Art geordnetes Netz von Stegen erzeugt, was die thermische Leitfähigkeit reduziert.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmungen eine runde oder eine längliche Kontur aufweisen. Dadurch kann eine größere Anzahl von Stege erzeugt werden, die definierte Abstände zueinander aufweisen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben,
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler,
    Fig. 2
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler,
    Fig. 3
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler,
    Fig. 4
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler,
    Fig. 5
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, und
    Fig. 6
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler.
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Kondensator 1 mit einem Rohr-Rippen-Block 2, welcher gebildet ist durch eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten Rohren 3 und dazwischen angeordneten Rippen 4. Die Rohre 3 sind mit beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks angeordneten Sammelrohren 5 verbunden, in dem die Rohre 3 durch Öffnungen 6 des Sammelrohrs 5 eingreifen und abgedichtet darin angeordnet sind, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Rohrs 3 und dem Innenraum des Sammelrohrs 5 vorhanden ist. Parallel zu einem der Sammelrohre 5 ist ein Sammler 7 angeordnet, welcher über Überströmöffnungen 8, 9 mit dem Sammelrohr 5 in Fluidverbindung steht.
  • Im Beispiel der Figur 1 ist der Sammler 7 mit dem Sammelrohr 5 einstückig ausgebildet, wobei der Sammler 7 mit dem Sammelrohr 5 beispielsweise als extrudiertes Bauteil in einem Prozess hergestellt wird, wobei das dadurch erhaltene Profil anschließend durch beispielsweise spanende oder spanlose Bearbeitung weiterverarbeitet werden kann, um beispielsweise die Überströmöffnungen 8, 9 beziehungsweise die Rohröffnungen 6 einzubringen.
  • Die Figur 2 zeigt einen Teil eines Kondensators 11 mit einem Sammelrohr 15 und einem Sammler 17. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Sammelrohr 15 und dem Sammer 17 auf den Bereich 18 der Überströmöffnungen 12, 13 beschränkt, wobei die Überströmöffnungen in einem Block angeordnet sind, der zwischen dem Sammelrohr 15 und dem Sammler 17 vorliegt. Oberhalb des Blocks 18 ist eine thermische Trennung 19 zwischen dem Sammelrohr 15 und dem Sammler 17 ausgebildet.
  • Die beiden Figuren 1, 2 zeigen, dass der Sammler 17 einen seitlichen Ansatz 10, 18 aufweist, in welchem die Überströmöffnungen 8, 9, 12, 13 angeordnet sind, wobei der Sammler 7, 17 nur im Bereich dieses seitlichen Ansatzes mit dem Sammelrohr 5, 15 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist der Sammler 17 nur im Bereich des seitlichen Ansatzes mit dem benachbarten Sammelrohr 15 verbunden, wobei die axiale Länge L des seitlichen Ansatzes derart dimensioniert ist, dass er auf die Aufnahme der Überströmöffnungen beschränkt ist.
  • Es ist bereits erwähnt, dass der Sammler mit seinem seitlichen Ansatz und das Sammelrohr einteilig ausgebildet sein können, wie beispielsweise durch Extrudieren. Alternativ dazu kann auch der Sammler mit seinem seitlichen Ansatz und ein Wandbereich des Sammelrohres einteilig ausgebildet sein. Dabei ist das Sammelrohr bevorzugt zweiteilig ausgebildet, mit einem Boden, in welchem die Öffnungen 6 eingebracht sind und einen Deckel, der den Boden zu einem geschlossenen Rohr verschließt. Dabei ist der Wandbereich, der mit dem Sammelrohr einteilig ausgebildet ist, bevorzugt der Deckel des Sammelrohrs.
  • Die Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Teilansicht eines Kondensators 21 mit einem Sammelrohr 25 und einem Sammler 27, wobei oberhalb des seitlichen Ansatzes 28 eine thermische Trennung 29 vorgesehen ist. Am axialen Ende 22, welches von dem axialen Ende 23 des Sammlers beabstandet ist, an welchem der seitliche Ansatz 28 angeordnet ist, ist ein Steg 24 zur Verbindung zwischen dem Sammelrohr 25 oder zwischen einem Wandbereich des Sammelrohrs 25 einerseits und dem Sammler 27 andererseits vorgesehen. Hierbei kann es ebenso vorteilhaft und zweckmäßig sein, wenn der Sammler 27 mit dem Steg 24 und dem seitlichen Ansatz 28 sowie mit dem Sammelrohr oder zumindest mit einem Wandbereich des Sammelrohrs einstückig durch Extrudieren ausgebildet ist.
  • Die Figuren 4 bis 6 zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen eines Kondensators mit einem Sammelrohr und einem benachbarten Sammler mit einem seitlichen Ansatz, wie er gemäß Figur 1 gezeigt ist. In den Figuren 4 bis 6 sind im seitlichen Ansatz 30 beziehungsweise 40 beziehungsweise 50 Ausnehmungen 31, 41 oder 51 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 sind Ausnehmungen in einer Reihe angeordnet, wobei die Ausnehmungen eine längliche Kontur aufweisen und zwischen sich Stege 32 bzw. 52 ausbilden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen oberhalb des Bereichs der Überströmöffnungen angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist eine einzige Ausnehmung 41 vorgesehen, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des seitlichen Ansatzes oberhalb der Überströmöffnungen ausbildet.
  • Die Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem Ausnehmungen 51 in benachbarten Reihen angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen 51 von Reihe zu Reihe in axialer Richtung versetzt zueinander ausgebildet sind, so dass sich ein Netzwerk von Stegen 52 bildet.

Claims (10)

  1. Kondensator mit einem Rohr-Rippen-Block und beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks angeordneten Sammelrohren, wobei die Rohre des Rohr-Rippen-Blocks durch Öffnungen der Sammelrohre greifen und mit dem Innenraum der Sammelrohre in Fluidverbindung stehen, wobei parallel zu mindestens einem der Sammelrohre ein extrudierter Sammler angeordnet ist und mit dem Sammelrohr verbunden ist, welcher mittels Überströmöffnungen mit dem Sammelrohr fluidverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sammler und dem Sammelrohr eine thermische Trennung vorgesehen ist.
  2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler einen seitlichen Ansatz aufweist, in welchem Überströmöffnungen angeordnet sind, wobei der Sammler nur im Bereich des seitlichen Ansatzes mit dem Sammelrohr verbunden ist, wobei die axiale Länge des seitlichen Ansatzes auf die Aufnahme der Überströmöffnungen beschränkt ist.
  3. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler einen seitlichen Ansatz aufweist, in welchem Überströmöffnungen angeordnet sind, wobei ein Wandbereich des Sammelrohrs mit dem Sammler mit dem dazwischen angeordneten seitlichen Ansatz einteilig ausgebildet ist.
  4. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Trennung in dem seitlichen Ansatz durch zumindest eine Ausnehmung ausgebildet ist.
  5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung oberhalb der Überströmöffnungen angeordnet ist, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers erstreckt.
  6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung an dem axialen Ende des Sammlers offen ist.
  7. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung an dem axialen Ende des Sammlers durch einen Steg unterbrochen ist.
  8. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ausnehmungen oberhalb der Überströmöffnungen angeordnet sind, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers erstrecken.
  9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ausnehmungen in einer Reihe oder in mehreren Reihen benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils durch Stege voneinander getrennt sind.
  10. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen eine runde oder eine längliche Kontur aufweisen.
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