ITTO980489A1

ITTO980489A1 - Condensatore per un impianto di condizionamento d'aria per un veicolo, avente un accumulatore/vaso di espansione integrato.

Info

Publication number: ITTO980489A1
Application number: IT98TO000489A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Parrino
Original assignee: Magneti Marelli Climat Srl
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-05
Also published as: DE69900659D1; ES2168161T3; EP0962345A1; EP0962345B1; DE69900659T2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Condensatore per un impianto di condizionamento d'aria per un veicolo, avente un accumulatore/vaso di espansione integrato"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un condensatore per un impianto di condizionamento d'aria di un veicolo del tipo comprendente:

- un nucleo di scambio termico a tubi ed alette con una forma rettangolare,

- una coppia di distributori fra loro paralleli disposti lungo due lati opposti del nucleo di scambio termico, ed

- un accumulatore/vaso di espansione realizzato in forma integrale e disposto in comunicazione di fluido con uno di detti distributori.

Un impianto di condizionamento d'aria per veicoli è essenzialmente costituito da un circuito chiuso nel quale sono inseriti, in serie fra loro, un compressore, un condensatore, una valvola di espansione ed un evaporatore. Nel circuito sono normalmente inseriti ed un dispositivo essiccatore ed un accumulatore che ha lo scopo di compensare le perdite di refrigerante dell'impianto, le tolleranze di riempimento e le variazioni di carico termico. Nelle soluzioni convenzionali, la funzione dell'accumulatore e del dispositivo essiccatore sono concentrate in un unico componente separato, costituito da un corpo sigillato con una capacità sufficiente a svolgere la funzione di accumulatore dell'impianto ed all'interno del quale sono disposti un filtro ed una certa quantità di materiale disidratante.

Recentemente, sono state proposte delle soluzioni in cui l'accumulatore dell'impianto di condizionamento d'aria è integrato nel condensatore. Esempi di tali applicazioni sono descritti nei documenti EP-A-0668986 ed EP-A-0480330. Questi due documenti descrivono un condensatore in cui uno dei distributori è disposto in comunicazione di fluido con un elemento tubolare ausiliario che si estende parallelamente al distributore stesso e che nell'impiego svolge la funzione di accumulatore. Dato che la capacità dell'accumulatore deve avere un valore minimo prestabilito che dipende dalle caratteristiche dell'impianto, l'elemento tubolare ausiliario comporta necessariamente un aumento dell'ingombro del condensatore.

Normalmente, il condensatore viene montato sul veicolo con i distributori orientati verticalmente e viene disposto in corrispondenza dell'estremità frontale del vano motore del veicolo. Con questa disposizione, la dimensione di ingombro del condensatore in direzione orizzontale è un fattore critico che è condizionato dalla curvatura frontale del veicolo.

La Richiedente ha sperimentato che se si dispone l'accumulatore parallelamente ad uno dei distributori, l'aumento della dimensione di ingombro orizzontale rende molto difficoltosa l'installazione del condensatore su molti modelli di veicoli.

Allo scopo di risolvere il suddetto inconveniente, la presente invenzione ha per oggetto un condensatore del tipo sopra specificato, in cui l'accumulatore è disposto lungo uno dei lati del nucleo di scambio termico ortogonali ai distributori.

Grazie a questa idea di soluzione, è possibile, realizzare un condensatore con accumulatore incorporato senza tuttavia aumentare la dimensione orizzontale di ingombro che è critica ai fini del montaggio del condensatore sul veicolo. Disponendo l’accumulatore lungo uno dei lati orizzontali del condensatore si aumenta naturalmente la sua dimensione di ingombro in direzione verticale. Questo però non comporta particolari problemi perché l'ingombro in direzione verticale generalmente non costituisce un vincolo critico ai fini dell'installazione del condensatore sul veicolo.

Le caratteristiche ed i vantaggi del condensatore secondo l'invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista schematica illustrante un impianto di condizionamento d'aria per veicoli munito di un condensatore secondo l’invenzione,

la figura 2 è una vista schematica in elevazione frontale di un condensatore secondo l 'invenzione,

le figure 3 a 6 sono viste schematiche illustranti diverse forme di realizzazione del condensatore secondo l'invenzione, e

le figure 7 ed 8 sono viste schematiche illustranti due forme di realizzazione alternative di un condensatore secondo l'invenzione.

Con riferimento alla figura 1, un impianto di condizionamento d'aria per veicoli è indicato con 10 e comprende un circuito chiuso nel quale sono disposti in serie fra loro un compressore 12, un condensatore 14, un dispositivo disidratatore con filtro 16, una valvola di espansione 18 ed un evaporatore 20. Il condensatore 14 comprende un nucleo di scambio termico 22 costituito, in modo per sé noto, da una pluralità di tubi ed alette che realizzano una struttura con una forma genericamente rettangolare. Il condensatore 14 comprende una coppia di distributori 24, 26 costituiti da elementi tubolari disposti in comunicazione di fluido con i tubi del nucleo di scambio termico 22. I due distributori 24, 26 sono paralleli fra loro e sono disposti lungo due lati opposti del nucleo di scambio termico 22.

Con riferimento alle figure 2 a 6, il condensatore 14 è munito di un accumulatore integrale, costituito da un elemento tubolare 28 che si estende lungo uno dei lati del nucleo di scambio termico 22 ortogonali ai distributori 24, 26.

Secondo una prima forma di realizzazione illustrata nella figura 2, il distributore 26 ed l'accumulatore 28 sono costituiti da un unico elemento tubolare piegato circa a 90° e chiuso alle estremità indicate con 30 e 32. Un raccordo di uscita del fluido, indicato schematicamente con 34, può essere applicato ad esempio mediante saldatura sulla parete esterna del distributore 26 (figura 2) oppure in corrispondenza della curva di raccordo fra il distributore 26 ed l'accumulatore 28 (figura 3).

In alternativa, come illustrato nella figura 4, il distributore 26 ed l'accumulatore 28 potrebbero essere costituiti da due elementi tubolari distinti saldati fra loro. L'elemento tubolare costituente l'accumulatore 28 ha entrambe le estremità 32, 36 chiuse mentre l'elemento tubolare costituente il distributore 26 ha l’estremità inferiore 30 chiusa e l'estremità superiore aperta ed inserita entro un foro ricavato entro la parete laterale dell'elemento tubolare 28.

La figura 5 illustra una disposizione analoga a quella di figura 4 nella quale l'elemento tubolare costituente l'accumulatore 28 ha un diametro maggiore di quello del distributore 26 ed una lunghezza minore.

Infine, come ulteriore alternativa, nella figura 6 è illustrato il caso in cui il distributore 26 ed l'accumulatore 28 sonò costituiti da due elementi tubolari distinti collegati fra loro da un elemento di raccordo 38 fissato a tenuta di fluido (ad esempio mediante saldatura) alle estremità aperte dei due elementi tubolari 26, 28. Le estremità 30, 32 degli elementi 26, 28 sono chiuse.

La forma e le dimensioni dell'accumulatore 28 possono essere scelti in modo tale da garantire un volume complessivo adeguato alle caratteristiche dell'impianto, che generalmente dovrà essere superiore a circa 100 cm3.

Nella forma di realizzazione illustrata schematicamente nelle figure 2 a 6, l'elemento tubolare costituente l'accumulatore 28 si estende parallelamente al relativo lato del nucleo di scambio termico 22. Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, l'elemento tubolare costituente l'accumulatore 28 dovrebbe essere leggermente inclinato rispetto ad una direzione orizzontale ed il raccordo di uscita del condensatore dovrebbe essere disposto in corrispondenza del punto più basso dell'accumulatore 28. In questo modo, il raccordo di uscita 34 del condensatore sarà in comunicazione con la zona dell'accumulatore nella quale si raccoglie il liquido, mentre il vapore presente all'interno dell'accumulatore tende a raccogliersi verso la parte superiore dell’elemento tubolare 28 che è più lontana dal raccordo di uscita 34. Le figure 7 ed 8 illustrano due possibili orientamenti dell’elemento tubolare 28 in funzione del fatto che il raccordo di uscita 34 sia disposto in corrispondenza del distributore od in corrispondenza dell'estremità dell'elemento tubolare opposta al distributore 26. La disposizione del tubo di raccordo inclinata verso l'uscita consente di evitare forme di instabilità del flusso e garantisce l'uscita di fluido refrigerante allo stato liquido. Di preferenza, l'inclinazione del tubo 28 rispetto all'orizzontale è compresa fra circa 2° e 10°.

Naturalmente, i particolari di costruzioni e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall’ambito della presènte invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Condensatore per un impianto di condizionamento d'aria di un veicolo, comprendente: - un nucleo di scambio termico (22) a tubi ed alette con una forma sostanzialmente rettangolare, - una coppia di distributori fra loro paralleli (24, 26) disposti lungo due lati opposti del nucleo di scambio termico (22), ed un accumulatore/vaso di espansione (28) realizzato in forma integrale e disposto in comunicazione di fluido con uno di detti distributori (26), caratterizzato dal fatto che 1'accumulatore (28) è disposto lungo uno dei lati del nucleo di scambio termico (22) ortogonali ai distributori (24, 26).
2. Condensatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore ed il relativo distributore (26) sono formati da un unico elemento tubolare con estremità chiuse piegato sostanzialmente ad angolo retto.
3. Condensatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore ed il relativo distributore (26) sono costituiti da due elementi tubolari distinti fissati fra loro in modo permanente mediante saldatura oppure mediante un elemento di raccordo (38).
4. Condensatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore (28) è inclinato rispetto al relativo lato del nucleo di scambio termico (22) e dal fatto che un raccordo di uscita (34) del condensatore (14) è disposto in corrispondenza della zona più bassa dell'accumulatore (28).
5. Condensatore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore (28) è inclinato rispetto al nucleo di scambio termico di un angolo compreso fra circa 2° e 10°.