WO2008116572A1 - Kondensator - Google Patents

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WO2008116572A1
WO2008116572A1 PCT/EP2008/002140 EP2008002140W WO2008116572A1 WO 2008116572 A1 WO2008116572 A1 WO 2008116572A1 EP 2008002140 W EP2008002140 W EP 2008002140W WO 2008116572 A1 WO2008116572 A1 WO 2008116572A1
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guide track
connecting pieces
flow openings
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Operschall
Roman Brandtner
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Modine Manufacturing Company
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    • F25B39/00Evaporators; Condensers
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0446Condensers with an integrated receiver characterised by the refrigerant tubes connecting the header of the condenser to the receiver; Inlet or outlet connections to receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines

Definitions

  • the invention relates to a condenser for the air conditioning system of a motor vehicle having two manifolds and a container arranged adjacent to a collecting tube for receiving the desiccant of the refrigerant of the air conditioner, wherein the collecting tube and the container by means of flow opening in communication, wherein the container is an extruded tube and wherein separate connectors are disposed between the manifold and the container.
  • the capacitor equipped with the above features is known from Japanese Patent Publication No. 2000-039290-A.
  • the separate connection pieces are formed in the publication (Fig. 12) as two pipe pieces which are arranged at the connection openings between the collecting pipe and the container.
  • the pipe sections are reshaped to be adapted to the contour of the manifold and to the contour of the container, because there a dense solder joint must be performed.
  • Figure 6 it is envisaged to provide the extruded tube, that is to say the container, with a continuous guide contoured to fit and closely fit the contour of the collecting tube so as to provide the same to allow tight solder joint.
  • the effort for assembly has been significantly reduced, however, the use of materials or the weight has increased compared to the first variant.
  • the object is achieved in the designated according to the preamble of claim 1 capacitor with the features in its characteristics. Because the extruded tube is provided with a guideway and because there is at least one separate connector attached to the guideway, manufacturability has been improved. First, the guideway allows the attachment of a separate connector at any point in the guideway. Therefore, it can be used for different applications on the same extruded tube, which allows a certain flexibility.
  • the connector is a fairly flat, reshaped sheet metal strip that can be inexpensively produced with follower tools. The provision of two flow openings in a single connector also appears less expensive to implement, as separate connectors, each with a single flow opening, as can be seen in the prior art. Further features can be found in the other dependent claims, to which reference is expressly made.
  • Fig. 1 and 2 two views of the container in a first embodiment; 3 is a side view of the container with indicated collection tube of the capacitor according to the first embodiment; Fig. 4 - an enlarged detail of Fig. 2; Fig. 5 - a cross section through the container; Fig. 6 shows a second embodiment of the condenser has a heat exchanger network of flat tubes 1 and see therebetween arranged corrugated fins 2, sweeps through the cooling air during operation. At each end of the flat tubes 1 there is a collecting tube 10.
  • inlet and outlet openings are arranged at the collecting tubes in order to introduce a refrigerant, to flow through the flat tubes and back into the cooled or condensed refrigerant to be able to trace back the refrigerant circuit shown.
  • partition walls 5 are integrated in the headers. In Fig. 3, only one of the manifolds 10 was indicated as well as some of the flat tubes 1 and the corrugated fins 2. In the illustrated embodiment, in each case one of the mentioned partitions 5 is approximately at the height between the two flow openings 21, 22, as also shown in FIG. 3 can be seen.
  • the container 20 is formed as an extruded tube. It has a continuous guide track 25, which is easy to do with extrusion methods and is also known.
  • the container 20 has been connected by means of two connecting pieces 30, 31 with the collecting tube 10. In one of the connecting pieces 30, the two flow openings 21, 22 have been integrated.
  • the connecting pieces 30, 31 fit in the embodiment between the two rails of the guide rail 25.
  • the connecting pieces 30, 31 are equipped for this purpose with edge projections 35 which are bent or pressed to hold on the guide track 25.
  • the connecting pieces 30, 31 are made of a sheet metal strip.
  • the metal strip is provided with solder plating on both sides (not shown).
  • the metal strip is brought into the form shown in FIGS. 1-3 by means of a forming tool (also not shown).
  • the connecting pieces 30, 31 are still quite flat parts. They have a connecting portion 33, which protrudes somewhat raised from the remaining part of the connecting pieces 30, 31.
  • the edges or collar 23 are formed so far above that they can engage in the corresponding flow openings in the manifold 10 and can be soldered there later, which is not clearly visible from the figures, although the Fig. 3 makes this fact understandable.
  • the practical assembly procedure can be described as follows.
  • the heat exchanger network is assembled by stacking flat tubes 1 and corrugated fins 2.
  • the headers 10 are cut to length and provided with receiving openings for the ends of the flat tubes 1 and two flow openings 21, 22.
  • the ends of the headers 10 are closed.
  • the manifolds 10 are pushed at both opposite ends of the flat tubes 1 with their receiving openings on the tube ends.
  • the extruded tube, container 20, is cut to length. Also this tube is closed at least one end. At the other end there may be a detachable cover (not shown).
  • the two flow openings were already gene 21, 22 introduced into the wall of the container 20.
  • the connecting piece 30, 31 produced as described is fixed to the guide track 25 in the correct position.
  • the connecting piece 30 provided with a layer of solder is applied to the wall of the non-soldered container 20 over the whole area in order to ensure good solder joints there.
  • the connecting piece 30 also has an oblong hole 36.
  • the container 20 prepared in this way is attached to the collecting tube 10 and fastened by means of tack welding in the region of the connecting sections 33.
  • the capacitor is soldered in the soldering oven. The distance between the manifold 10 and the container 20 is minimal because of the flatness of the connectors 30, 31, so that the compact design of the capacitor is ensured.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which the connecting pieces 30, in contrast to the first embodiment, no flow openings 21, 22 have.
  • the contours of the manifold 10 were indicated only by dash-dotted lines.
  • the flow connection between the container 20 and the manifold 10 is realized by means of one or both lines 27, 28, which open in the bottom 26 of the container 20.
  • the container 20 may therefore be located either in connection therewith with respect to its fluidic connection with the collecting tube 10, as the flow arrows in FIG. 6 indicate, or the fluidic connection may correspond to the first exemplary embodiment, wherein at least two flow openings 20, 21 , are present between the manifold 10 and the container 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, der zwei Sammelrohre (10) aufweist und einen neben dem einen Sammelrohr (10) angeordneten Behälter (20) zur Aufnahme des Trocknungsmittels des Kältemittels der Klimaanlage, wobei das Sammelrohr (10) und der Behälter (20) mittels wenigstens einer Strömungsöffnung (21, 22) verbunden sind, wobei der Behälter (20) ein extrudiertes Rohr ist und wobei separate Verbindungsstücke (30) zwischen dem Sammelrohr (10) und dem Behälter (20) angeordnet sind. Die Herstellbarkeit des Kondensators wird verbessert, weil gemäß der Erfindung das extrudierte Rohr (20) mit einer Führungsbahn (25) versehen ist und weil wenigstens ein separates Verbindungsstück (30) an der Führungsbahn (25) befestigt ist.

Description

Kondensator
Die Erfindung betrifft einen Kondensator für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, der zwei Sammelrohre aufweist und einen neben dem einen Sammelrohr angeordneten Behälter zur Aufnahme des Trocknungsmittels des Kältemittels der Klimaanlage, wobei das Sammelrohr und der Behälter mittels Strömungsöffnung in Verbindung stehen, wobei der Behälter ein extrudiertes Rohr ist und wobei separate Verbindungsstücke zwischen dem Sammelrohr und dem Behälter angeordnet sind, Der mit den vorstehenden Merkmalen ausgerüstete Kondensator ist aus der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2000-039290 - A bekannt. Die separaten Verbindungsstücke sind in der Veröffentlichung (Fig. 12) als zwei Leitungsstücke ausgebildet, die an den Verbindungsöffnungen zwischen dem Sammelrohr und dem Behälter angeordnet sind. Die Leitungsstücke sind entsprechend umgeformt, um an die Kontur des Sammelrohres und an die Kontur des Behälters angepasst zu sein, denn dort muss eine dichte Lötverbindung ausgeführt werden. Der Zusammenbau des Sammelrohres bzw. des Kondensators, der die Sammelrohre aufweist, mit dem Behälter, scheint etwas aufwendig zu sein, denn zunächst müssen die Leitungsstücke an dem einen Rohr befestigt werden und danach muss der Behälter an den Leitungsstücken angesetzt und provisorisch beispielsweise mittels Heftschweißung verbunden werden. Danach wird die gesamte Einheit gelötet. In anderen Ausführungen derselben Veröffentlichung (Fig. 6) sieht man vor, das extrudierte Rohr, also den Behälter, mit einer durchgehenden Führung zu versehen, die so konturiert ist, dass sie an die Kontur des Sammelrohres passt und daran eng anliegt, um ebenfalls eine dichte Lötverbindung zu gestatten. Der Aufwand für den Zusammenbau ist deutlich reduziert worden, jedoch ist der Werkstoffeinsatz bzw. das Gewicht im Vergleich zur ersten Variante angestiegen.
In der EP 1 533 580 A1 (Fig. 2) sieht man ebenfalls zunächst eine durchgehende Führung am extrudierten Rohr vor, die dann durch spanabhebende Bearbeitung derart abgetragen wird, dass lediglich im Bereich der beiden Strömungsöffnungen und für einen oberhalb davon angeordneten Halter die Führung erhalten bleibt. Das Ge- wicht wurde zwar etwas reduziert aber der Herstellungsaufwand dafür ist beachtlich. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine aus Sicht der Herstellbarkeit günstige bzw. weiter verbesserte Lösung vorzuschlagen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei dem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Kondensator mit den Merkmalen in dessen Kennzeichen. Weil das extrudierte Rohr mit einer Führungsbahn versehen ist und weil wenigstens ein separates Verbindungsstück vorgesehen ist, das an der Führungsbahn befestigt ist, wurde die Herstellbarkeit verbessert. Zunächst gestattet die Führungsbahn die Anbringung eines separaten Verbindungsstückes an einer beliebigen Stelle der Füh- rungsbahn. Deshalb kann für verschiedene Anwendungen auf ein und dasselbe extrudierte Rohr zurückgegriffen werden, was eine gewisse Flexibilität zulässt. Das Verbindungsstück ist ein ziemlich flacher, umgeformter Blechstreifen, das kostengünstig mit Folgewerkzeugen herstellbar ist. Das Vorsehen von zwei Strömungsöffnungen in einem einzigen Verbindungsstück erscheint ebenfalls kostengünstiger umsetzbar zu sein, als separate Verbindungsstücke mit jeweils einer einzigen Strömungsöffnung, wie sie dem Stand der Technik zu entnehmen sind. Weitere Merkmale befinden sich in den anderen abhängigen Patentansprüchen, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird. Diese Merkmale und weitere unter Umständen wesentliche Merkmale und deren Vor- teile können der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren entnommen werden. Die Figuren zeigen folgendes:
Fig. 1 und 2 - zwei Ansichten des Behälters in einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 3 eine Seitenansicht des Behälters mit angedeutetem Sammelrohr des Konden- sators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 4 - ein vergrößerter Ausschnitt aus der Fig. 2; Fig. 5 - ein Querschnitt durch den Behälter; Fig. 6 - zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel Der Kondensator weist ein Wärmetauschernetz aus flachen Rohren 1 und dazwi- sehen angeordneten Wellrippen 2 auf, durch die im Betrieb Kühlluft streicht. An beiden Enden der flachen Rohre 1 befindet sich jeweils ein Sammelrohr 10. An den Sammelrohren sind entsprechende Eintritts - und Austrittsöffnungen angeordnet, um ein Kältemittel einzuleiten, durch die flachen Rohre strömen zu lassen und um das gekühlte bzw. das kondensierte Kältemittel wieder in den nicht gezeigten Kältemittel- kreislauf zurückführen zu können. Um ein gewünschtes Durchströmmuster des Kondensators zu realisieren, sind in den Sammelrohren 10 Trennwände 5 integriert. In der Fig. 3 wurde lediglich eines der Sammelrohre 10 angedeutet sowie einige der flachen Rohre 1 und der Wellrippen 2. Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich in jedem Fall eine der erwähnten Trennwände 5 etwa auf der Höhe zwischen den beiden Strömungsöffnungen 21 , 22, wie ebenfalls in der Fig. 3 zu sehen ist. Der dort eingezeichnete gestrichelte Pfeil macht die Durchströmung des Behälters 20 bzw. des Kondensators deutlich, obwohl die Durchströmung des Kondensators im hier interessierenden Zusammenhang eher von untergeordneter Bedeutung ist. Der Behälter 20 ist als extrudiertes Rohr ausgebildet. Er weist eine durchgehende Führungsbahn 25 auf, was mit Extrusionsverfahren leicht zu machen und auch bekannt ist. Der Behälter 20 ist mittels zweier Verbindungsstücke 30, 31 mit dem Sammelrohr 10 verbunden worden. In einem der Verbindungsstücke 30 sind die beiden Strömungsöffnungen 21 , 22 integriert worden. Die Verbindungsstücke 30, 31 passen im Ausführungsbeispiel zwischen die beiden Schienen der Führungsbahn 25. Die Verbindungsstücke 30, 31 sind zu diesem Zweck mit Randvorsprüngen 35 ausgestattet, die umgebogen oder verpresst werden, um an der Führungsbahn 25 zu halten. Die Verbindungsstücke 30, 31 werden aus einem Blechstreifen hergestellt. Im Ausführungsbeispiel ist der Blechstreifen an beiden Seiten mit einer Lotplattierung ver- sehen, (nicht gezeigt) Der Blechstreifen wird mit Hilfe eines ebenfalls nicht gezeigten Umformwerkzeuges in die in den Fig. 1 - 3 gezeigte Form gebracht. Auch nach der Umformung stellen die Verbindungsstücke 30, 31 noch recht flache Teile dar. Sie weisen einen Verbindungsabschnitt 33 auf, der etwas erhaben vom übrigen Teil der Verbindungsstücke 30, 31 vorsteht. Vorstehen tun auch die beiden Öffnungsumran- düngen 23, die rund um die beiden Strömungsöffnungen 21 , 22 angebracht worden sind. Die Umrandungen oder Kragen 23 sind so weit vorstehend ausgebildet, dass sie in die korrespondierenden Strömungsöffnungen im Sammelrohr 10 eingreifen und dort später verlötet werden können, was aus den Figuren nicht deutlich erkennbar ist, obwohl die Fig. 3 diesen Sachverhalt verständlich macht. Die praktische Vorgehensweise beim Zusammenbau kann wie folgt beschrieben werden. Das Wärmetauschernetz wird durch Stapeln von flachen Rohren 1 und Wellrippen 2 zusammengesetzt. Die Sammelrohre 10 werden auf Länge zugeschnitten und mit Aufnahmeöffnungen für die Enden der flachen Rohre 1 sowie mit zwei Strömungsöffnungen 21 , 22 versehen. Die Enden der Sammelrohre 10 werden ver- schlössen. Die Sammelrohre 10 werden an beiden gegenüberliegenden Enden der flachen Rohre 1 mit ihren Aufnahmeöffnungen auf die Rohrenden geschoben. Das extrudierte Rohr, Behälter 20, wird auf Länge zugeschnitten. Auch dieses Rohr wird an wenigstens einem Ende verschlossen. Am anderen Ende kann sich ein lösbarer Deckel befinden, (nicht gezeigt) Vorher wurden bereits die beiden Strömungsöffnun- gen 21 , 22 in die Wand des Behälters 20 eingebracht. Das wie beschrieben hergestellte Verbindungsstück 30, 31 wird an der Führungsbahn 25 in der korrekten Position befestigt. Im Bereich der Strömungsöffnungen 21 , 22 liegt das mit einer Lotschicht versehene Verbindungsstück 30 vollflächig an der Wand des nicht mit Lot beschich- teten Behälters 20 an, um dort gute Lötverbindungen zu gewährleisten. In dem genannten Bereich besitzt das Verbindungsstück 30 auch ein Langloch 36. Der so vorbereitete Behälter 20 wird an das Sammelrohr 10 angesetzt und mittels Heftschwei- ßung im Bereich der Verbindungsabschnitte 33 befestigt. Der Kondensator wird im Lötofen gelötet. Der Abstand zwischen dem Sammelrohr 10 und dem Behälter 20 ist wegen der Flachheit der Verbindungsstücke 30, 31 minimal, sodass die kompakte Gestaltung des Kondensators gewährleistet bleibt. Der Querschnitt durch den Behälter 20 gemäß der Fig. 5 zeigt, dass die durchgehende Führungsbahn 25 von zwei parallelen Schienen geringer Höhe begrenzt ist, wobei das / die Verbindungsstück / e zwischen die Schienen passt/passen. Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Verbindungsstücke 30, im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel, keine Strömungsöffnungen 21 , 22 aufweisen. In der Fig. 6 wurden die Umrisse des Sammelrohrs 10 lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutet. Die Strömungsverbindung zwischen dem Behälter 20 und dem Sammelrohr 10 wird mittels einer oder mittels beider Leitungen 27, 28 reali- siert, die im Boden 26 des Behälters 20 einmünden. Der Behälters 20 kann sich also bezüglich seiner strömungstechnischen Verbindung mit dem Sammelrohr 10 entweder im Anschluss an dasselbe befinden, wie es die Strömungspfeile in der Fig. 6 andeuten sollen, oder die strömungstechnische Verbindung kann dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, wobei wenigstens zwei Strömungsöffnungen 20, 21 , zwischen dem Sammelrohr 10 und dem Behälter 20 vorhanden sind.

Claims

Patentansprüche
1. Kondensator für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, der zwei Sammelrohre (10) aufweist und einen neben dem einen Sammelrohr (10) angeordneten Behälter (20) zur Aufnahme des Trocknungsmittels des Kältemittels der Klimaanlage, wobei das Sammelrohr (10) und der Behälter (20) mittels wenigstens einer Strömungsöffnung (21 , 22) verbunden sind, wobei der Behälter (20) ein extrudiertes Rohr ist und wobei separate Verbindungsstücke (30) zwischen dem Sammelrohr (10) und dem Behälter (20) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das extrudierte Rohr (20) mit einer Führungsbahn (25) versehen ist, und dass das separate Verbindungsstück (30) an der Führungsbahn (25) befestigt ist.
2. Kondensator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Verbindungsstück (31) vorgesehen ist, das ebenfalls an der Führungsbahn (25) befestigt ist.
3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Verbindungsstücke (30, 31) keine Strömungsöffnungen beinhalten.
4. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der separaten Verbindungsstücke (30) zwei Strömungsöffnungen (21 , 22) integriert sind.
5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (30, 31) im Wesentlichen flache Blechstreifen mit wenigstens einem erhabenen Verbindungsabschnitt (33) sind.
6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (30, 31) mit in Abständen angeordneten Randvorsprüngen (35) ausgebildet sind, die der provisorischen Befestigung an der Führungsbahn (25) dienen.
7. Kondensator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstücke (30, 31) vorzugsweise beidseitig mit einer Lotschicht versehen sind.
8. Kondensator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (30) im Bereich um die Strömungsöffnungen herum dicht an der Wand des extrudierten Rohres bzw. der Führungsbahn (25) anliegt.
9. Kondensator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem anliegenden Bereich wenigstens ein Loch (36) im Verbindungsstück (30) vorgesehen ist, welches die Lötverbindung verbessert.
10. Kondensator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsöffnungen (21 , 22) im Verbindungsstück (30) mit einer Öffnungsumrandung (23) versehen sind, die in die zugeordneten Strömungsöffnungen im Sammelrohr (10) passen.
11. Kondensator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (25) aus zwei durchgehenden parallelen Schienen geringer
Höhe besteht, wobei das / die Verbindungsstück / e zwischen die Schienen passt / passen.
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