EP2690382B1 - Kondensator - Google Patents

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EP2690382B1
EP2690382B1 EP12290252.1A EP12290252A EP2690382B1 EP 2690382 B1 EP2690382 B1 EP 2690382B1 EP 12290252 A EP12290252 A EP 12290252A EP 2690382 B1 EP2690382 B1 EP 2690382B1
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EP
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collector
tube
collecting
manifold
recesses
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Uwe FÖRSTER
Patrick Jung
Martin Kaspar
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Mahle Behr France Hambach SAS
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Mahle Behr France Hambach SAS
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
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    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
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    • F25B2339/04—Details of condensers
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    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/007—Condensers
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling

Definitions

  • the invention relates to a capacitor according to 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 designed according to this document as a tube with soldered lids, wherein the overflow openings are formed by excellent passages.
  • Documents US5228315 . JP2003161548 . JP2000039290 . JP2003314928 disclose capacitors with the technical features of the preamble of independent claim 1.
  • the present invention is disclosed in independent claim 1. This ensures that heating of the refrigerant in the collector is not or only slightly heated by the warmer refrigerant in the manifold arranged parallel thereto.
  • 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 plurality of recesses are arranged above the overflow openings, which extend to a distal axial end of the collector. This creates a kind of web of lands, which reduces thermal 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 kind of ordered network of webs, which the reduced thermal conductivity.
  • the recesses have 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 collector 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 example 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.
  • This example like the previous two examples, is not part of the present invention.
  • a web 24 is provided 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.
  • FIG. 5 also shows an example which is not part of the present invention.
  • the FIGS. 4 and 6 show embodiments of the present invention.
  • the 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.
  • 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)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kondensator nach dem 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 als Rohr mit eingelöteten Deckeln ausgebildet, wobei die Überströmöffnungen durch hervorragende Durchzüge gebildet sind. Dokumente US5228315 , JP2003161548 , JP2000039290 , JP2003314928 offenbaren Kondensatoren mit den technischen Merkmalen aus dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
    • 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 vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 offenbart. 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.
  • Erfindungsgemäß weist der Sammler einen seitlichen Ansatz auf, 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.
  • Erfindungsgemäß sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen oberhalb der Überströmöffnungen angeordnet, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers erstrecken. Dadurch wird eine Art Netz von Stegen erzeugt, was die thermische Leitfähigkeit reduziert.
  • Erfindungsgemäß sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen vorgesehen, 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 weisen die Ausnehmungen eine längliche Kontur auf. Dadurch kann eine größere Anzahl von Stegen 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, der nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist,
    Fig. 2
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, der nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist,
    Fig. 3
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, der nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist,
    Fig. 4
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
    Fig. 5
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, der nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist, und
    Fig. 6
    eine schematische Teilansicht eines Kondensators mit einem Sammler, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
  • 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 Sammler 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 dargestellten Beispiel 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 Beispiel 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. Dieses Beispiel ist genauso wie die beiden vorigen Beispiele nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung. 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 Figur 5 zeigt auch ein Beispiel, das nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist. Die Figuren 4 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. 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 sind die Ausnehmungen oberhalb des Bereichs der Überströmöffnungen angeordnet. Im Beispiel 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 (1)

  1. Kondensator (1) mit einem Rohr-Rippen-Block (3, 4) und beiderseits des Rohr-Rippen-Blocks (3, 4) angeordneten Sammelrohren (5, 15), wobei die Rohre (3) des Rohr-Rippen-Blocks (3, 4) durch Öffnungen (6) der Sammelrohre (5, 15) greifen und mit dem Innenraum der Sammelrohre (5, 15) in Fluidverbindung stehen, wobei parallel zu mindestens einem der Sammelrohre (5, 15) ein extrudierter Sammler (7, 17) angeordnet ist und mit dem Sammelrohr (5, 15) verbunden ist, welcher mittels Überströmöffnungen mit dem Sammelrohr (5, 15) fluidverbunden ist, wobei zwischen dem Sammler (7, 17) und dem Sammelrohr (5, 15) eine thermische Trennung (31, 51) vorgesehen ist, wobei der Sammler (7, 17) einen seitlichen Ansatz (30, 50) aufweist, in welchem Überströmöffnungen angeordnet sind, wobei ein Wandbereich des Sammelrohrs (5, 15) mit dem Sammler (7, 17) mit dem dazwischen angeordneten seitlichen Ansatz (30, 50) einteilig ausgebildet ist, wobei die thermische Trennung (31, 51) in dem seitlichen Ansatz (30, 50) durch zumindest eine Ausnehmung (31, 51) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ausnehmungen (31, 51) oberhalb des Bereichs der Überströmöffnungen angeordnet ist, die sich bis zu einem entfernten axialen Ende des Sammlers (7, 17) erstrecken, wobei eine Mehrzahl von Ausnehmungen (31,51) in einer Reihe oder in mehreren Reihen benachbart zueinander angeordnet ist und jeweils durch Stege (32, 52) voneinander getrennt sind, wobei die Ausnehmungen (31, 51) eine längliche Kontur aufweisen.
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