WO2004099687A1 - Vorrichtung zum kondensieren eines kältemittels - Google Patents

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WO2004099687A1
WO2004099687A1 PCT/EP2004/004919 EP2004004919W WO2004099687A1 WO 2004099687 A1 WO2004099687 A1 WO 2004099687A1 EP 2004004919 W EP2004004919 W EP 2004004919W WO 2004099687 A1 WO2004099687 A1 WO 2004099687A1
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distribution
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refrigerant
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Martin Kaspar
Gerrit WÖLK
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Behr Gmbh & Co. Kg
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
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    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0444—Condensers with an integrated receiver where the flow of refrigerant through the condenser receiver is split into two or more flows, each flow following a different path through the condenser receiver

Definitions

  • the present invention relates to a device for condensing a refrigerant, in particular for motor vehicles.
  • Air conditioning systems including those of motor vehicles, usually have devices which liquefy a refrigerant flowing into them and thereby give off heat to the air surrounding the device in order to cool the refrigerant.
  • Such devices for condensing a refrigerant which have a large number of flat tubes, are known in the prior art. the ends of which are each arranged a collecting device. Another collector is sometimes arranged parallel to these collection devices. It is known in the prior art that the refrigerant is passed through the condenser essentially from top to bottom. The refrigerant then flows into the collector, where the gas phase is separated from the liquid phase, before only liquid refrigerant is directed into the sub-cooling section at the bottom of the condenser.
  • the invention is based on the object of simplifying the construction for such capacitors and reducing their mass.
  • a device for condensing a refrigerant, in particular for motor vehicles which has a multiplicity of flow devices arranged essentially parallel to one another, and two distribution and / or collecting devices which are arranged on the respective end sections of the flow devices in such a way that there is a flow connection between the flow devices and the distribution and / or collection devices.
  • the device according to the invention has at least one separating device which divides at least one distribution and / or collecting device in a substantially gas-tight and liquid-tight manner into at least one first area and at least one second area.
  • at least one collector is provided, which is arranged essentially parallel to at least one of the distribution and / or collection devices and has at least two fluid connections to two different areas of these distribution and / or collection devices, with at least one filter device and /or one
  • the flow direction of the refrigerant is at least in sections essentially parallel to the flow direction of the refrigerant within the collector.
  • a flow device is understood to mean a device through which a liquid or gaseous medium can flow or flow.
  • These flow-through devices are preferably flat tubes, that is to say tubes which have a long side in cross section and a side which is substantially shorter than this long side. These tubes can preferably have one or more flow channels for the medium flowing through.
  • the flat tubes can run in a straight line, but can also have one or more curved sections. point.
  • the flat tubes can also have twisted sections, that is to say those sections in which the tube is twisted or twisted.
  • a distribution and / or collection device in the context of the present invention means pipes into which a gaseous or liquid medium can flow and in which it is collected.
  • these distribution and / or collection devices can also be used to distribute the liquid back to a plurality of flow devices, so that in the broader sense it is a matter of collection and / or distribution pipes, depending on whether they flow from the flow devices into the distribution device - Liquid entering and / or collecting device is collected, or whether the liquid from the distribution and / or collecting devices enters the flow devices and is thus distributed to them.
  • a flow connection between the flow devices and the distribution and / or collection devices is understood to mean that a liquid or gaseous medium can flow or flow between the flow devices and the distribution and / or collection devices.
  • An essentially gas and liquid-tight subdivision by a separating device is understood to mean that no liquid or no gas can flow or flow past the separating device along a certain direction of the distributing and / or collecting device.
  • a fluid connection between the distribution and / or collecting device and the collector means any device through which a fluid can flow, such as a pipe.
  • a fluid connection would also only be understood as an opening through which a fluid can exit the collector and enter the distribution and / or collection device.
  • the direction of flow of the refrigerant is understood to mean the direction which the refrigerant preferably takes within the collector, whereby deflections by individual elements which are arranged in the header and which are locally limited are disregarded. The flow direction within the collector is therefore essentially parallel to it
  • the collector can have the same, but also a different, larger or smaller length.
  • the flow direction of the refrigerant is in at least one of the fluid supply connections at least ab Songswei- • se substantially opposite to the flow direction of the refrigerant within the accumulator.
  • the collector is formed in one piece. However, it is also possible to manufacture the collector from several parts, which are then connected to one another in a form-fitting or material-locking manner.
  • the collector preferably has at least one component which is designed in the form of an extruded profile.
  • at least one tubular component with a predetermined wall thickness is provided. The wall thickness can preferably be chosen so strong that it withstands an internal pressure occurring in the collector.
  • Internal pressure is a variable, which also depends on the degree of condensation of the refrigerant.
  • the distribution and / or collection device can also be designed in one or more pieces.
  • the distribution and / or collecting device is a two-piece collecting pipe which is composed of two half-shells.
  • the collector has at least one cover, in particular at the end, which is firmly connected to the collector.
  • firmly connected is understood to mean that the lid cannot be removed essentially without destroying or damaging the collector.
  • the cover can, for example, be screwed, glued, soldered, riveted or the like to the collector.
  • the collector also has a cover which can be removed from the collector.
  • a cover which can be removed from the collector.
  • it can be a cover that is screwed to the collector.
  • the collector can have an internal thread into which this removable cover is screwed, or an external thread onto which said cover is screwed.
  • Example has O-rings, which seals the collector liquid and gas tight.
  • bayonet locks or the like can also be used.
  • there are two fluid connections between the distribution and / or collection device and the collector, one fluid connection leading to a first region of the collector, the other fluid connection to a second region of the collector and the two regions within the collector spaced apart are.
  • the one fluid connection is introduced into the collector at a location which is spaced from the location at which the second
  • Fluid connection is introduced into the collector. Under is spaced understood here that the distance between the two feed lines of the fluid connections into the collector is not negligible compared to the length of the collector, for example is one tenth or more of its length.
  • At least one fluid connection leads into an essentially end section of the collector.
  • At an end portion of the collector is a region of the collector is understood that lies outside 'the middle third in the longitudinal direction of the collector.
  • the collector is laterally offset relative to a plane spanned by the distribution and / or collecting devices and the flow devices.
  • the flow devices and the distribution and / or collection devices are arranged such that the main directions of expansion of the flow devices and the main directions of expansion of the distribution and / or collection devices are essentially perpendicular to one another.
  • the collector is laterally offset from the plane spanned by these two main directions of expansion.
  • the two collecting devices have a plurality of separating devices which subdivide the distribution and / or collecting devices into a plurality of regions in an essentially gas-tight and liquid-tight manner.
  • the drying device and / or the filter device can be removed from the collector.
  • the collector and / or the dryer device can also be firmly connected to the cover, which can be removed from the collector by removing the cover on the filter and / or dryer device.
  • the filter and / or drying device can also be arranged separately from the cover.
  • the collector has a connection device for connection to the fluid connection. This may be, but not exclusively, a connecting flange or the like for the preferably tubular fluid connection.
  • connection between at least two devices of the device which is selected from a group which contains welded connections, adhesive connections, riveted connections or the like.
  • devices of the device in this case, for example, include the flow devices, the distributing and / or collecting devices of the collectors or the fluid connection.
  • FIG. 1 shows a partial illustration of a device according to the invention for condensing a refrigerant
  • FIG. 2 shows a top view of the illustration from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a further detailed view of a device according to the invention for condensing a refrigerant
  • FIG. 4 is an illustration of the view from FIG. 3, the individual components being separated from one another for illustration.
  • the reference numeral 10 refers to a collector, which here consists of two subunits 1 and 2.
  • the first subunit 1 is, for example, a short extruded profile and the subunit 2 is a tube, the wall of which is preferably dimensioned in such a thickness that the tube withstands the required internal pressure of the fluid.
  • the sub-unit 1 has an opening 5 through which a refrigerant can enter the collector.
  • the second subunit 2 has one Opening 7 through which the refrigerant can preferably escape from the collector. From the outlet opening 7, the refrigerant enters a tube 8 (FIG.
  • This distribution and / or collection device 3 has a plurality of partitions 13 which are perpendicular to the longitudinal direction I of the tube and through which the refrigerant cannot pass in the longitudinal direction. Furthermore, the distribution and / or collecting device has receiving devices such as openings 14 in order to receive flow devices (not shown). These flow devices would extend from the device to the right in the drawing.
  • a preferably gaseous refrigerant reaches the lower distribution and / or collecting device of the condenser (not shown) via a feed line.
  • This feed line is preferably arranged in a lower region of the (not shown) second distribution and / or collecting device with respect to the drawing.
  • the refrigerant is passed and returned in a predetermined number between the two distribution and / or collection devices, that is to say in individual sub-areas determined by the partition walls 13, finally into sub-room 1-7 of the distribution and / or collecting device 3, which is also delimited by two separating devices 13.
  • the refrigerant passes through this area 17 through the opening 5 into the collector 10, more precisely its upper area. Due to the effect of gravity, the refrigerant flows downward inside the collector and out of the collector via opening 7.
  • the distribution and / or collecting device 3 can be made in one or more pieces. Preferably, but not exclusively, it can be a two-part distribution and / or collecting device, that is to say formed from two half-shells.
  • the reference numeral 6 relates to a cover which closes the collector at the bottom.
  • This cover can be pressed into the pipe, for example. However, other connections such as welding, soldering, riveting or the like are also possible.
  • the collector also has a cover 11 at its upper end, which closes the latter at the top. This cover can also be firmly connected to the collector, but this cover is preferably removable from the collector, for example by means of screws, threads or the like.
  • the collector could also have a sealing plug.
  • a dryer (not shown) and / or a filter inside the collector. After the cover 11 has been removed, this dryer can preferably be removed from the collector or pushed into it. However, it is also possible to weld or glue the collection container after inserting a dryer.
  • the length of the collector can in principle have any length, that is to say longer or shorter or as long as the distribution and / or collecting device. 2 shows a top view of the device from above.
  • the reference number 3 refers to the distribution and / or collection device, the reference number 1 to the upper part of the collector and the reference number 8 to the connecting pipe between the collector and the distribution and / or collection device.
  • Flow devices would extend to the right along line B in this illustration. It can therefore be seen that the collector is opposite a level which is provided by the distribution and / or collecting device 3 and the (not shown) flow devices is spanned, laterally offset by a predetermined angle ⁇ .
  • This angle ⁇ is between 0 and 80 °, preferably between 5 and 45 ° and particularly preferably between 10 and 30 °.
  • the reference numerals 1 and 2 again refer to the two subunits of the collector.
  • subunit 1 of the collector has a support bar (not shown) for the distribution and / or collecting device 3.
  • This support strip is used, among other things, to better fix the distribution and / or collecting device with respect to the collector, in particular during the soldering process.
  • the reference numeral 14 again refers to the passages for the flow devices (not shown).
  • the reference number 6 identifies the cover which closes the collector at the bottom. This cover has a lateral extension in the direction of the distributing and / or collecting device on, 'which is held by a suitable shaping of the distributing and / or collecting device and positions the two parts to each other.
  • it is a double cover 6, which seals both the collector and the distribution and / or collection device at the bottom.
  • the reference numeral 8 again refers to a pipe through which the refrigerant is conducted from the collector back into the distribution and / or collecting device 3. As stated, the refrigerant inside the tube reaches the distribution and / or collection device again via the opening 9.
  • This opening can be designed as a connecting piece, for example for better pipe soldering.
  • the tube could also be from above be inserted into this face.
  • the top separating device 13 in FIG. 1 could be omitted.
  • the lower opening 7 of the collector could also be integrated in the front of its cover.
  • the opening 7 is preferably arranged as far as possible inside the header in order to remove as much of the refrigerant as possible
  • the refrigerant travels from top to bottom under the influence of gravity. A separation between the liquid and the gaseous phase of the refrigerant also occurs. This separation can be further favored by the fact that the refrigerant is guided on a predetermined path within the collector.
  • the tube 8 can be integrated into the collector and distribution and / or collecting device and soldered in the soldering furnace before the soldering process, but it can also be flame-soldered by hand after the soldering process, for example.
  • the collector can also be attached to the distribution and / or collection device by hand soldering after the soldering process of the remaining capacitor block, that is to say the distribution and / or collection devices and the flow-through devices.
  • FIG. 4 shows a detailed view from FIG. 3, but the individual components, that is to say the flow device 3, the collector 2 and the pipe, have been separated from one another for better clarity. It can be seen that, in the present embodiment, the subunit 1 of the collector has a guide device 18 into which the collector 3 can be inserted, the collector and the distribution and / or
  • Reference numeral 15 refers to a connecting piece attached to the distribution and / or collecting device, which can be inserted into the inlet opening 5 of the area .1 of the collector and connected to it for fixing. It can be seen that the distribution and collection device 3 is formed in the present case from two half-shells 3a and 3b, which can be soldered, glued, welded or the like, for example.
  • Collector and distribution and / or collection device forms, which is profiled such that it is suitable for receiving the distribution and / or collection device 3.
  • the dryer and filter device (not shown) within the collector can be designed in such a way that the refrigerant must penetrate completely through the filter and cannot flow past it. This can preferably, but not exclusively, be achieved via sealing rings, beads on the inner circumference of the collector or the like.
  • the drying device can, for example, be a cartridge inserted into the collector, within which a drying agent is arranged. However, the drying device can also be a sachet filled with drying agent.
  • a completely extruded tube or a completely welded tube can also be used.

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Abstract

Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere für Kraft­fahrzeuge mit einer Vielzahl von im wesentlichen zueinander parallel ange­ordneten Durchflusseinrichtungen, zwei Verteilungs- und/oder Sammelein­richtungen, weiche an den jeweiligen Endabschnitten der Durchflusseinrich­tungen fluidverbunden sind; wenigstens einer Trenneinrichtung , welche die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht in wenigstens einen ersten Bereich und wenigstens einen zweiten Bereich unterteilt- wenigstens einem Sammler, der im wesentlichen parallel zu wenigstens einer der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen angeordnet ist und wenigstens zwei Fluidverbindungen zu zwei unterschied­lichen Bereichen dieser Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung aufweist und in welchem wenigstens eine Filtereinrichtung und/oder eine Trocknungseinrichtung, vorgesehen ist. Dabei ist in wenigstens einer der Fluidverbindungen die Strömungsrichtung des Kältemittels zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung des Käl­temittels innerhalb des Sammlers.

Description

BEHR GmbH & Co. KG Mauserstraße 3, 70469 Stuttgart
Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemitteis
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Klimaanlagen, auch solche von Kraftfahrzeugen, weisen üblicherweise Vorrichtungen auf, welche ein in sie fließendendes Kältemittel verflüssigen und dabei an die die Vorrichtung umgebende Luft Wärme abgeben, um somit das Kältemittel abzukühlen.
Im Stand der Technik sind derartige Vorrichtungen zum Kondensieren eines Kältemittels bekannt, welche eine Vielzahl von Flachrohren aufweisen, an . deren Enden jeweils eine Sammeleinrichtung angeordnet ist. Dabei ist parallel zu diesen Sammeleinrichtungen teilweise ein weiterer Sammler angeordnet. Im Stand der Technik ist bekannt, dass das Kältemittel im wesentlichen von oben nach unten durch den Kondensator geführt wird. Das Kältemittel strömt dann in den Sammler, wo die Gasphase von der flüssigen Phase getrennt wird, bevor nur noch flüssiges Kältemittel in die am Kondensator zuunterst liegende Unterkühlstrecke geleitet wird.
Für bestimmte Anwendungen ist es" zweckmäßig, den Kondensator im wesentlichen von unten nach oben, entgegen des Erdschwerefelds zu durchströmen, um z.B. eine Aufheizung der Unterkühlstrecke durch einen im unte- ren Bereich dem Kondensator vorgelagerten Wärmetauscher (z.B. Ölkühler) zu vermeinden. Die Erfindung soll auch in diesem Fall eine ausreichende Separation von Gas- und Flüssigphase sowie Zuleitung von ausschließlich flüssigem Kältemittel in die nun obenliegende Unterkühlstrecke sicherstellen.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion für derartige Kondensatoren zu vereinfachen und deren Masse zu reduzieren.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere für Kraftfahrzeuge, erreicht, welche eine Vielzahl von im wesentlichen zueinander parallel angeordneten Durchflusseinrichtungen aufweist, sowie zwei Verteilungs- und/oder Sammeieinrichtungen, welche an den jeweiligen Endabschnitten der Durchflusseinrichtungen derart angeordnet sind, dass eine Strömungsverbindung zwischen den Durchflusseinrichtungen und den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen besteht. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine Trenneinrichtung auf, welche wenigstens eine Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht in wenigstens ei- nen ersten Bereich und wenigstens einen zweiten Bereich unterteilt. Daneben ist wenigstens ein Sammler vorgesehen, der im wesentlichen parallel zu mindestens einer der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen angeordnet ist und wenigstens zwei Fluidverbindungen zu zwei unterschiedlichen Bereichen dieser Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen aufweist, wo- bei in dem Sammler wenigstens eine Filtereinrichtung und/oder eine
Trocknungseinrichtung vorgesehen ist. Dabei ist in wenigstens einer der Fluidverbindungen die Strömungsrichtung des Kältemittels zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung des Kältemittels innerhalb des Sammlers.
Unter einer Durchflusseinrichtung wird dabei eine Einrichtung verstanden, durch welche ein flüssiges bzw. gasförmiges Medium fließen bzw. strömen kann. Bei diesen Durchflusseinrichtungen handelt es sich bevorzugt um Flachrohre, das heißt Rohre, die im Querschnitt eine lange Seite und eine gegenüber dieser langen Seite wesentlich kürzere Seite aufweisen. Bevor- zugt können diese Rohre einen oder mehrere Strömungskanäle für das hindurchfließende Medium aufweisen. Die Flachrohre können geradlinig verlaufen, können jedoch auch einen oder mehrere gekrümmte Abschnitte auf- weisen. Daneben können die Flachrohre auch tordierte Abschnitte aufweisen, das heißt solche Abschnitte, in welchen das Rohr in sich verdreht bzw. verdrillt wird.
Unter einer Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung im Rahmen der vorlie- genden Erfindung werden Rohre verstanden, in welche ein gasförmiges bzw. flüssiges Medium strömen kann und in welchem dieses gesammelt wird. Gleichzeitig können diese Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen jedoch auch dazu dienen, die Flüssigkeit wieder auf mehrere Durchflusseinrichtungen zu verteilen, so dass es sich im weiteren Sinne um Sammel- und/oder Verteilungsrohre handelt, je nachdem, ob die aus den Durchflusseinrichtungen in die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung eintretende Flüssigkeit gesammelt wird, oder ob die Flüssigkeit von den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen in die Durchflusseinrichtungen eintritt und somit auf diese verteilt wird.
Unter einer Strömungsverbindung zwischen den Durchflusseinrichtungen und den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen wird verstanden, dass ein flüssiges oder gasförmiges Medium zwischen den Durchflusseinrichtungen und den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen fließen bzw. strömen kann.
Unter einer im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdichten Unterteilung durch eine Trenneinrichtung wird verstanden, dass entlang einer bestimmten Richtung der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung keine Flüssigkeit bzw. kein Gas an der Trenneinrichtung vorbei fließen bzw. strömen kann.
Unter einer Fluidverbindung zwischen den Verteilungs- und/oder Sammeiein- richtungeri und dem Sammler wird jede Einrichtung verstanden, durch welche ein Fluid hindurchfließen kann, wie beispielsweise ein Rohr. Als Fluidverbindung wäre jedoch auch lediglich eine Öffnung zu verstehen, durch welche ein Fluid aus dem Sammler austreten und in die Verteilungsund/oder Sammeleinrichtung eintreten kann. Unter der Strömungsrichtung des Kältemittels wird die Richtung verstanden, welche das Kältemittel innerhalb des Sammlers vorzugsweise annimmt, wobei Umlenkungen durch einzelne in dem Sammler angeordnete Elemente, die lokal begrenzt sind, außer Acht gelassen werden. Die Strömungsrichtung innerhalb des Sammlers verläuft daher im wesentlichen parallel zu dessen
Hauptausdehnungsrichtung. Der Sammler kann gegenüber der Verteilungsund/oder Sammeleinrichtung die gleiche, aber auch eine davon abweichende größere bzw. kleinere Länge aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in wenigstens einer der Fluidver- bindungen die Strömungsrichtung des Kältemittels zumindest abschnittswei- • se im wesentlichen entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des Kältemittels innerhalb des Sammlers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sammler einstückig ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, den Sammler aus mehreren Teilen herzustellen, welche dann form- bzw. stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Bevorzugt weist der Sammler wenigstens eine Komponente auf, welche in der Form eines extrudierten Profils ausgebildet ist. Daneben ist wenigstens eine rohrförmige Komponente mit vorgegebener Wandstärke vorgesehen. Dabei kann bevorzugt die Wandstärke so stark gewählt werden, dass sie einem in dem Sammler auftretenden Innendruck standhält. Bei dem
Innendruck handelt es sich um eine veränderliche Größe, welche auch von dem Kondensationsgrad des Kältemittels abhängt. Durch diese entsprechend dem Innendruck vorgenommene Dimensionierung der Wandstärke kann eine Verringerung der Masse, insbesondere der spezifischen Masse des Sammlers und somit der gesamten Vorrichtung, erreicht werden. Unter der spezifischen Masse wird dabei die auf die Leistung des Sammlers bezogene Masse verstanden.
Auch die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung kann entweder ein- oder mehrstückig ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung um ein zweistückiges Sammelrohr, welches aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht zwischen dem Sammler und der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung eine feste Verbindung. Dabei kann es sich um eine form-, stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindung aus einer Gruppe von Verbindungen handeln, welche Schweiß- Verbindungen, Klebeverbindungen, Nietverbindungen oder dergleichen enthält.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Sammler wenigstens einen insbesondere endseitigen Deckel auf, der mit dem Sammler fest verbunden ist. Unter fest verbunden wird dabei verstanden, dass der Deckel im wesentlichen nicht ohne eine Zerstörung oder Beschädigung des Sammlers abgenommen werden kann. Der Deckel kann beispielsweise mit dem Sammler verschraubt, verklebt, verlötet, vernietet oder dergleichen sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Sammler auch einen Deckel auf, der gegenüber dem Sammler abnehmbar ist. Dabei kann es sich bei- spielsweise um einen Deckel handeln, der mit dem Sammler verschraubt ist. So kann beispielsweise der Sammler ein Innengewinde aufweisen, in welches dieser abnehmbare Deckel eingeschraubt wird, oder aber ein Außengewinde, auf welches der besagte Deckel aufgeschraubt wird. Es ist jedoch auch möglich, den Deckel derart auszuführen, dass er in den Sammler ein- geschoben wird und an seinem Außenumfang Dichteinrichtungen, wie zum
Beispiel O-Ringe, aufweist, welche den Sammler flüssigkeits- und gasdicht abdichtet. Daneben können auch Bajonettverschlüsse oder dergleichen verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen zwei Fluidverbindungen zwi- sehen der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung und dem Sammler, wobei eine Fluidverbindung in einen ersten Bereich des Sammlers führt, die andere Fluidverbindung in einen zweiten Bereich des Sammlers und die beiden Bereiche innerhalb des Sammlers voneinander beabstandet sind.
Genauer gesagt wird die eine Fluidverbindung an einer Stelle in den Samm- 1er eingeführt, welche von der Stelle beabstandet ist, an welcher die zweite
Fluidverbindung in den Sammler eingeführt wird. Unter beabstandet wird dabei verstanden, dass der Abstand zwischen den beiden Zuleitungen der Fluidverbindungen in den Sammler gegenüber der Länge des Sammlers nicht vernachlässigbar ist, beispielsweise ein Zehntel oder mehr dessen Länge beträgt.
In einer weiteren Ausführungsform führt wenigstens eine Fluidverbindung in einen im wesentlichen endseitigen Abschnitt des Sammlers. Unter einem endseitigen Abschnitt des Sammlers wird dabei ein Bereich des Sammlers verstanden, der außerhalb'des mittleren Drittels in Längsrichtung des Sammlers liegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Sammler gegenüber einer von den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen und den Durchflusseinrichtungen aufgespannten Ebene seitlich versetzt. Die Durchflusseinrichtungen und die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen sind so angeordnet, dass die Hauptausdehnungsrichtungen der Durchflusseinrichtungen und die Hauptausdehnungsrichtungen der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen im wesentlichen zueinander senkrecht steht. Zu der von diesen beiden Hauptausdehnungsrichtungen aufgespannten Ebene liegt der Sammler seitlich versetzt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen beide Sammelein- richtungen mehrere Trenneinrichtungen auf, welche die Verteiiungs- und/oder Sammeleinrichtungen in mehrere Bereiche im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht unterteilen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Trocknungseinrichtung und/oder die Filtereinrichtung aus dem Sammler herausnehmbar. Dabei kann beispielsweise auch die Sammler- und/oder die Trocknereinrichtung fest mit dem Deckel verbunden sein, das durch ein Abnehmen des Deckels auf die Filter und/oder Trocknereinrichtung aus dem Sammler herausnehmbar ist. Die Filter- und/oder Trocknungseinrichtung kann jedoch auch von dem Deckel getrennt angeordnet sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Sammler eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung mit der Fluidverbindung auf. Dabei kann es sich bevorzugt, aber nicht ausschließlich, um einen Anschlussflansch oder dergleichen für die bevorzugt rohrförmige Fluidverbindung handeln.
In einer weiteren Ausführungsform besteht zwischen wenigstens zwei Einrichtungen der Vorrichtung eine Verbindung, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Schweißverbindungen, Klebeverbindungen, Nietverbindungen oder dergleichen enthält. Als Einrichtungen der Vorrichtung werden . dabei beispielweise unter anderem die Durchflusseinrichtungen, die Vertei- lungs- und/oder Sammeleinrichtungen der Sammler oder auch die Fluidverbindung, verstanden.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den angefügten Zeichnungen: Darin zeigen:
Fig..1 eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine weitere Detailansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels, und
Fig. 4 eine Darstellung der Ansicht aus Fig. 3, wobei zur Darstellung die einzelnen Komponenten voneinander getrennt wurden.
Fig. 1 zeigt eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf einen Sammler, der hier aus zwei Teileinheiten 1 und 2 besteht. Bei der ersten Teileinheit 1 handelt es sich beispielsweise um ein kurzes extrudiertes Profil und bei der Teileinheit 2 um ein Rohr, dessen Wandung in ihrer Stärke bevorzugt so dimensioniert ist, dass das Rohr dem geforderten Innendruck des Fluids standhält. Die Teileinheit 1 weist eine Öffnung 5 auf, durch die ein Kältemittel in den Sammler eintreten kann. Die zweite Teileinheit 2 weist eine Öffnung 7 auf, durch die das Kältemittel bevorzugt aus dem Sammler austreten kann. Von der Austrittsöffnung 7 gelangt das Kältemittel in ein Rohr 8 (Fig. 2), von welchem hier nur der obere Abschnitt dargestellt ist, da es sich hinter dem Sammler befindet und über dieses Rohr 8 über eine Öffnung 9 in eine Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung, welches in seiner Gesamtheit mit 3 bezeichnet ist. Diese Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 weist mehrere Trennwände 13 auf, welche senkrecht zur Längsrichtung I des Rohrs liegen und durch welche das Kältemittel nicht in Längsrichtung hindurchtreten kann. Des weiteren weist die Verteilungs- und/oder Sammelein- richtung Aufnahmeeinrichtungen wie Öffnungen 14 auf, um (nicht gezeigte) Durchflusseinrichtungen aufzunehmen. Diese Durchflusseinrichtungen würden sich in der Zeichnung von der Vorrichtung nach rechts erstrecken.
- Am zweiten Ende, das heißt von den (nicht gezeigten) Durchflusseinrichtungen rechts gesehen, ist eine zweite (nicht gezeigtes) Vertei- lungs- und/oder Sammeleinrichtung angeordnet, welches ebenfalls
Trenneinrichtungen 13 aufweist und auf diese Weise in mehrere Teilräume unterteilt ist. Beim Betrieb gelangt ein bevorzugt gasförmiges Kältemittel über eine Zuleitung in die (nicht gezeigte) untere Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung des Kondensators. Diese Zuleitung ist bevorzugt in ei- nem bezüglich der Zeichnung unterem Bereich der (nicht gezeigten) zweiten Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung angeordnet. Von dort wird das Kältemittel in einer vorgegebenen Anzahl zwischen den beiden Verteilungsund/oder Sammeleinrichtungen angeordneten Durchflusseinrichtungen, das heißt in einzelnen, durch die Trennwände 13 bestimmten, Teilbereichen hin und her geleitet und gelangt.schließlich in den Teilraum 1-7 der Verteilungs-- und/oder Sammeleinrichtung 3, der ebenfalls durch zwei Trenneinrichtungen 13 begrenzt wird. Durch diesen Bereich 17 gelangt das Kältemittel über die Öffnung 5 in den Sammler 10, genauer gesagt dessen oberen Bereich. Durch die Wirkung der Schwerkraft fließt das Kältemittel innerhalb des Sammlers nach unten und über die Öffnung 7 des Sammlers aus diesem ab.
' Von der Öffnung 7 gelangt das Kältemittel über das Rohr 8 und die Öffnung 9 in den obersten Bereich der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3, der ebenfalls durch zwei Trenneinrichtungen 13 begrenzt wird. Von dort kann das Kältemittel wieder über Durchflusseinriehtungen, das heißt Flachrohre, in die (nicht gezeigte) zweite Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung gelangen und von dort aus der Vorrichtung abgeführt werden.
Die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 kann ein- oder mehrstückig ausgeführt sein. Bevorzugt, aber nicht ausschließlich, kann es sich um eine zweistückige, das heißt aus zwei Halbschalen gebildete, Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung handeln.
Das Bezugszeichen 6 bezieht sich auf einen Deckel, der den Sammler nach unten hin abschließt. Dieser Deckel kann beispielsweise in das Rohr ver- presst werden. Es sind jedoch auch andere Verbindungen wie Schweißen, Löten, Nieten oder dergleichen möglich. Auch an seinem oberen Ende weist der Sammler einen Deckel 11 auf, der diesen nach oben hin verschließt. Auch dieser Deckel kann fest mit dem Sammler verbunden sein, bevorzugt ist jedoch dieser Deckel von dem Sammler abnehmbar, beispielsweise über Schrauben, Gewinde oder dergleichen.
Anstelle eines Deckels könnte der Sammler auch einen Verschlussstopfen aufweisen. Innerhalb des Sammlers befindet sich ein (nicht gezeigter) Trockner und/oder ein Filter. Bevorzugt kann dieser Trockner nach Abnehmen des Deckels 11 von dem Sammler aus diesem herausgenommen bzw. in diesen hineingeschoben werden. Es ist jedoch auch möglich, nach Ein- schub eines Trockners den Sammelbehälter zu verschweißen bzw. zu verkleben. Die Länge des Sammlers kann prinzipiell eine beliebige Länge aufweisen, das heißt länger oder kürzer oder genauso lang wie die Verteilungsund/oder Sammeleinrichtung sein. Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung von oben. Das Bezugszeichen 3 bezieht sich auf die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung, das Bezugszeichen 1 auf den oberen Teil des Sammlers und das Bezugszeichen 8 auf das Verbindungsrohr zwischen Sammler und Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung.
Durchflusseinrichtungen würden sich in dieser Darstellung entlang der Linie B nach rechts erstrecken. Man erkennt daher, dass der Sammler gegenüber einer Ebene, welche von der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 und den (nicht gezeigten) Durchflusseinrichtungen aufgespannt wird, seitlich versetzt um einen vorgegebenen Winkel α ist. Dieser Winkel α liegt zwischen 0 und 80°, bevorzugt zwischen 5 und 45° und besonders bevorzugt zwischen 10 und 30°.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Bezugszeichen 1 und 2 beziehen sich wieder auf die beiden Teileinheiten des Sammlers. Bei der vorliegenden Ausführungsforrri weist Teileinheit 1 des Sammlers eine (nicht gezeigte) Stützleiste für die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 auf. Diese Stützleiste dient unter an- derem zur besseren Fixierung der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung gegenüber dem Sammler insbesondere während des Lötprozesses. Das Bezugszeichen 14 bezieht sich wieder auf die Durchzüge für die (nicht gezeigten) Durchflusseinrichtungen. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet den Deckel, der den Sammler nach unten hin abschließt. Dieser Deckel weist eine seitliche Verlängerung in Richtung des Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung auf, 'die durch eine geeignete Ausformung der Verteilungsund/oder Sammeleinrichtung gehalten ist und die beiden Teile zueinander positioniert. Bevorzugt, aber nicht ausschließlich, handelt es sich um einen Doppeldeckel 6, der sowohl den Sammler als auch die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung nach unten hin abdichtet. Es ist jedoch auch möglich, für die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 und den Sammler unterschiedliche Deckel vorzusehen, die anschließend miteinander verschweißt, verlötet oder in sonstiger Weise miteinander verbunden werden.
Das Bezugszeichen 8 bezieht sich wieder auf ein Rohr, durch welches, das Kältemittel vom Sammler zurück in die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 geleitet wird. Innerhalb des Rohres gelangt das Kältemittel, wie ausgeführt, über die Öffnung 9 wieder in die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung. Diese Öffnung kann, beispielsweise zur besseren Rohrverlö- tung, als Anschlussstutzen ausgeführt sein.
Das Rohr könnte jedoch auch, anstelle seitlich über eine Öffnung 9 in die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung eingeführt zu werden, von oben stirnseitig in dieses eingeführt werden. In diesem Falle könnte die oberste Trenneinrichtung 13 in Fig. 1 entfallen.
Auch die untere Öffnung 7 des Sammlers könnte stirnseitig in dessen Deckel integriert sein. Bevorzugt ist die Öffnung 7 innerhalb des Sammlers mög- liehst weit unten angeordnet, um möglichst das ganze Kältemittel aus dem
Sammler abführen zu können.
Innerhalb des Sammlers wandert das Kältemittel unter der Einwirkung der Schwerkraft von oben nach unten. Dabei tritt auch eine Trennung zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase des Kältemittels auf. Diese Tren- nung kann weiter dadurch begünstigt werden, dass das Kältemittel innerhalb des Sammlers auf einen vorgegebenen Pfad geführt wird.
Das Rohr 8 kann vor dem Lötprozess im Lötofen in Sammler und Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung integriert und mitgelötet werden, es kann jedoch auch nach dem Lötprozess nachträglich per Hand beispielsweise flammverlötet werden.
Auch der Sammler kann nach dem Lötvorgang des übrigen Kondensatorblocks, das heißt der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen und der Durchflusseinrichtungen, durch Handlötung an der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung angebracht werden.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht aus Fig. 3, wobei jedoch zur besseren Übersichtlichkeit die einzelnen Komponenten, das heißt die Durchflusseinrichtung 3, der Sammler 2 und das Rohr voneinander getrennt wurden. Man erkennt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Teileinheit 1 des Sammlers eine Führungseinrichtung 18 aufweist, in welche der Sammler 3 eingesetzt werden kann, wobei der Sammler und die Verteilungs- und/oder
Sammeleinrichtung über die Verbindungseinrichtungen 19 miteinander verbunden werden können. Bezugszeichen 15 bezieht sich auf einen an der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung angebrachten Anschlussstutzen, der in die Eintrittsöffnung 5 des Bereichs .1 des Sammlers eingesteckt wer- den kann und mit diesem zur Fixierung verbunden werden- kann. Man erkennt, dass die Verteilungs- und Sammeleinrichtung 3 im vorliegenden Fall aus zwei Halbschalen 3a und 3b gebildet wird, welche beispielsweise miteinander verlötet, verklebt, verschweißt oder dergleichen werden können.
Man erkennt ebenfalls, dass der Deckel, der den unteren Abschluss von
Sammler und Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung bildet, derartig profiliert ist, dass er zur Aufnahme der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung 3 geeignet ist. Die (nicht gezeigte) Trockner- und Filtereinrichtung innerhalb des Sammlers kann so ausgeführt sein, dass das Kältemittel vollständig durch das Filter hindurchdringen muss, und nicht an diesem vorbei strömen kann. Dies kann bevorzugt, aber nicht ausschließlich, über Dichtungsringe, Wulste am Innenumfang des Sammlers oder dergleichen erreicht werden.
Bei der Trockeneinrichtung, kann es sich beispielsweise um eine in den Sammler eingeführte Kartusche handeln, innerhalb derer ein Trocknungs- mittel angeordnet ist. Die Trockeneinrichtung kann jedoch auch ein mit Trocknungsmittel gefülltes Säckchen sein.
Wie bereits gesagt, kann anstelle des zweiteiligen, aus den Teileinheiten 1 und 2 bestehenden, Sammlers auch ein vollständig extrudiertes Rohr oder auch ein vollständig geschweißtes Rohr eingesetzt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere für
. Kraftfahrzeuge mit einer Vielzahl von im wesentlichen zueinander parallel angeordneten Durchflusseinrichtungen, zwei Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen, welche an den jeweiligen Endabschnitten der Durchflusseinrichtungen fluidverbunden sind, wenigstens einer Trenneinrichtung , welche die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht in wenigstens einen ersten Bereich und wenigstens einen zweiten Bereich unterteilt, wenigstens einem Sammler, der im wesentlichen parallel zu wenigstens einer der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen angeordnet ist und wenigstens zwei Fluidverbindungen zu zwei unterschiedlichen Bereichen dieser Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung aufweist und in welchem wenigstens eine Filtereinrichtung und/oder eine Trocknungseinrichtung, vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Fluidverbindungen die •Strömungsrichtung des Käl- temittels zumindest abschnittsweise im wesentlichen parallel zu der
Strömungsrichtung des Kältemittels innerhalb des Sammlers ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine der Fluidverbindungen die Strömungsrichtung des Kältemittels zumindest abschnittsweise im wesentlichen entgegengesetzt zu der Strö- mungsrichtung des Kältemittels innerhalb des Sammlers ist.
3. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler einstückig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegange- nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler aus mehreren Teilen besteht.
5. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler wenigstens eine Komponente aufweist, welche in Form eines extrudierten Profils ausgebildet ist.
6. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler wenigstens eine rohrförmige Komponente mit vorgegebener Wandstärke aufweist.
7. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sammler und der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung eine feste, insbesondere form- oder stoffschlüssige Verbindung besteht.
8. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegange- nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler wenigstens einen Deckel aufweist, der mit dem Sammler stoff-, form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
9. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler wenigstens einen Deckel aufweist, der gegenüber dem Sammler abnehmbar ist.
10. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fluidverbindun- gen zwischen der Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtung und dem Sammler vorgesehen sind, wobei eine Fluidverbindung in einen ersten Bereich des Sammlers, die andere Fluidverbindung in einen anderen Bereich des Sammlers führt, und die beiden Bereiche voneinander be- abstandet sind.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fludiverbindung in einen im wesentlichen endseitigen Abschnitt des Sammlers führt.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler gegenüber einer von den Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen und den Durchflusseinrichtungen aufgespannten Ebene seitlich versetzt ist.
13. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen mehrere Trenneinrichtungen aufweisen, welche die Verteilungs- und/oder Sammeleinrichtungen in mehrere Bereiche im wesentlichen flüssigkeitsdicht unterteilen.
14. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockeneinrich- tung und/oder die Filtereinrichtung aus dem Sammler herausnehmbar ist.
5. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss an die Fluidverbindung aufweist.
16. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei Einrichtungen der Vorrichtung eine Verbindung besteht, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Schweißverbindungen, Klebeverbindungen, Nietverbindungen oder dergleichen enthält.
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