DE19848744B4

DE19848744B4 - Gelöteter Kondensator für eine Klimaanlage

Info

Publication number: DE19848744B4
Application number: DE19848744A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Kaspar; Kurt Dr.-Ing. Molt
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: FR2785043B1; US6918436B2; US20020157809A1; US6629560B2; DE19848744A1; US6446714B1; FR2785043A1; US20040104019A1

Abstract

Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem Rohr-Rippen-Block, der zwischen zwei Sammelrohren angeordnet ist, und mit einem rohrförmigen Sammler, der an einem der Sammelrohre angebracht ist, wobei zwischen dem einen Sammelrohr und dem Sammler oberhalb und unterhalb der untersten Trennwand im Sammelrohr Verbindungsöffnungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Sammelrohr eine Anlagefläche bildende Längsrinne oder -rille aufweist, die der Außenkontur des Sammlers angepasst ist, wobei die Längsrinne oder -rille im Bereich der Verbindungsöffnungen vorgesehen ist und der Sammler und das eine Sammelrohr mittels Heftschweißnähten verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen gelöteten Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem Rohr-Rippen-Block, der zwischen zwei Sammelrohren angeordnet ist, und mit einem rohrförmigen Sammler, der seitlich an einem der Sammelrohre angebracht ist.

Bei einem derartigen Kondensator ist es aus der US 5,159,821 bekannt, den Kondensator zusammenzufügen und dann in einem Ofen zu löten. Um die Teile des Kondensators zusammenzuhalten, insbesondere das aus zwei Halbschalen gebildete Sammelrohr und auch dieses Sammelrohr mit dem rohrförmigen Sammler zu verbinden, müssen Formen vorgesehen werden, die den Kondensator in diesem vormontierten Zustand halten, bis er gelötet ist.

Es ist auch aus der DE 195 36 999 A1 bekannt, ein zweiteiliges Sammelrohr mit einem aus einer ebenen Blechplatine geformten Sammler durch plastische Verformung von Elementen so zusammenzuhalten, daß sie in einem Ofen miteinander verlötet werden können.

Es ist ferner aus der EP 689 014 A1 bzw. EP 0 669 506 A1 bekannt, als Sammler ein extrudiertes Rohr vorzusehen, das außen mit in Längsrichtung verlaufenden Profilleisten versehen ist, die zusammen mit einer Halbschale ein Sammelrohr bilden. Auch diese Elemente werden bei einer Vormontage zusammengefügt und dann in einem Ofen gelötet. Dabei muss einerseits das Zusammenfügen sehr sorgfältig geschehen, während andererseits die Handhabung des Kondensators bei dem Transport zu dem Lötofen sehr sorgfältig sein muss, da mit die Teile nicht gegeneinander verrutschen, was ein Dichtlöten beeinträchtigen könnte.

Die DE 197 05 720 A1 offenbart einen Kondensator mit Sammler, bei welchem der Sammler als extrudiertes Profil ausgebildet ist und das Sammelrohr mit dem extrudierten Profil und einem Blechprofil ausgebildet wird.

Das Abstract der JP 093249962 A offenbart einen Filter in einem Sammler für einen Kondensator.

Die JP 10002692 A offenbart die Verbindung eines Wärmetauschers mit einem Sammlertank mittels einer Klammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator der eingangs genannten Art, insbesondere bezüglich der Gestaltung von Sammelrohr und Sammler zu vereinfachen und sicherzustellen, daß diese Teile auch vor einem Verlöten in einem Lötofen sicher miteinander verbunden sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 oder von Anspruch 2 gelöst.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Verwendung eines einstückigen Sammelrohres den Vorteil, daß dieses bereits seine endgültige Form hat, so daß sich keine Teile gegeneinander verschieben können. Darüber hinaus lassen sich zwischen dem einstückigen Sammelrohr und dem Sammler in einfacher Weise Heftschweißnähte anbringen, die für eine ausreichende Festigkeit bis zum endgültigen Verlöten sorgen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Heftschweißnähte als Laserschweißnähte ausgeführt sind. Derartige Laserschweißnähte haben den Vorteil, daß die Wärmeeinleitung in den Sammler und in das Sammelrohr relativ gering ist, so daß keine thermischen Verformungen zu erwarten sind, die das anschließende Dichtlöten beeinträchtigen könnten.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß wenigstens eines der Rohre zum Bilden einer Anlagefläche für das andere Rohr mit einer plastischen Verformung versehen ist. Dabei wird in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen, daß im Bereich der Verformung wenigstens eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Rohren vorgesehen ist. Die flächige Anlage im Bereich der plastischen Verformung stellt sicher, daß der Bereich der Verbindungsöffnungen nach außen mit hoher Sicherheit dicht gelötet wird.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen, daß das Rohr des Sammlers mittels eines koaxialen Rohrstückes verlängert ist, das außen mit einer eine Anlagefläche für das Sammelrohr bildenden Längsrille versehen ist. Die Verwendung eines derartigen koaxialen Rohrstückes erlaubt es, eine sichere Anlagefläche zu schaffen. In weiterer Ausgestaltung wird dabei vorgesehen, daß das koaxiale Rohrstück mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines Verschlußstopfens vorgesehen ist. Das koaxiale Rohrstück erfüllt somit auch die Funktion, daß eine ausreichende Wandstärke vorhanden ist, um ein Innengewinde für einen Verschlußstopfen vorzusehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen.
1 zeigt einen Axialschnitt durch ein Sammelrohr und einen Sammler eines gelöteten Kondensators,
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der 1,
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der 1,
4 einen Teil-Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Sammelrohres und eines Sammlers eines Kondensators und
5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der 4.
Der in 1 nur teilweise dargestellte Kondensator besitzt ein Sammelrohr 10, das ein einstückiges, vorzugsweise geschweißtes Rundrohr ist. Das Sammelrohr 10 ist in regelmäßigen Abständen mit Durchzügen 11 versehen, die zur Aufnahme von Flachrohren dienen. Üblicherweise werden zwischen den Flachrohren sogenannte Wellrippenbleche angeordnet. Die gegenüberliegenden Enden der nicht dargestellten Flachrohre werden in Durchzüge eines spiegelbildlich angeordneten Sammelrohres eingesteckt. Das Sammelrohr 10 ist oben und unten mit Verschlussdeckeln 12 verschlossen, die kraftschlüssig eingesetzt sind. In vorgegebenen Abständen ist das Sammelrohr 10 in axialer Richtung mit Trennwänden 13 unterteilt. Dem gegenüberliegenden, nicht dargestellten Sammelrohr sind ebenfalls (in unterschiedlichen axialen Abständen) Trennwände zugeordnet, die in Verbindung mit den Trennwänden 13 dafür sorgen, daß der Kondensator mäanderförmig von dem Kältemittel durchströmt wird.
Die Flachrohre, die Wellrippen, die Sammelrohre 10, die Trennwände 13 und die Deckel 12 sind lotplattiert, so daß sie in einem Ofen, insbesondere mittels des sogenannten Nocolok-Verfahrens, miteinander verlötet werden können. Neben dem Sammelrohr 10 und parallel dazu ist ein Sammler 14 angeordnet, der eine Patrone 15 aufnimmt, die ein Trocknergranulat enthält und außerdem als Filtersieb wirkt.
Zwischen dem Sammelrohr 10 und dem Sammler 14 sind oberhalb und unterhalb der untersten Trennwand 13 Verbindungsöffnungen 16, 17 vorgesehen. Die Patrone 15 ist zwischen den beiden Öffnungen mit einem innen an dem Sammler 14 anliegenden Dichtungsring 18 versehen, so daß das Kältemittel, das in diesem Bereich schon praktisch vollständig verflüssigt ist, zwangsläufig durch die Patrone 15 strömt.
Der Sammler 14 besteht aus einem Rundrohr insbesondere aus einem geschweißten Rundrohr das mittels eines Rohrstückes 19 im Bereich seines unteren Endes verlängert ist.
Das Sammelrohr 10 ist im Bereich seines oberen Endes mit einer vorzugsweise hydraulisch angebrachten Ausprägung 20 versehen, die sich über eine relativ kurze axiale Länge erstreckt. Diese Ausprägung ist auf der Außenseite rillenförmig gerundet, so daß sie eine Anlagefläche für die Außenseite des rohrförmigen Sammlers bildet.
Das Rohrstück 19 besitzt einen größeren Außendurchmesser als das geschweißte Rohr des Sammlers, auf dessen unteres Ende es mit einer Ringschulter aufgepresst ist. Das Rohrstück 19 ist ein extrudiertes Profil, wie insbesondere aus 3 zu ersehen ist. Es besitzt auf seiner Außenseite eine Längsrippe 21, die außen eine Längsrille bildet, die an den Außenumfang des Sammelrohres 10 angepaßt ist. Die radiale Tiefe der Ausprägung 20 und die radiale Abmessung des Rohrstückes 19 und der Längsrippe 21 sind so aufeinander abgestimmt, daß das Sammelrohr 10 parallel zu dem rohrförmigen Sammler angeordnet ist, wobei das Sammelrohr flächig im Bereich der Ausprägung 20 und im Bereich der Längsrippe 21 anliegt.
Das Sammelrohr 10 und der Sammler 14 werden in einer Spannvorrichtung aneinander angelegt und ausgerichtet. Danach werden sie mittels Heftschweißnähten 22, 23 im Bereich der Ausprägung 20 und im Bereich der Längsrippe 21 miteinander verbunden, die bevorzugt aus kurzen Laserschweißnähten bestehen. Danach sind Sammler 14 und Sammelrohr 10 so fest miteinander verbunden, daß sie ohne weiteres aus der Spannvorrichtung herausgenommen und zu einem Lötofen transportiert werden können.
Das Rohrstück 19 ist an seinem unteren Ende mit einem Innengewinde 24 versehen, in welches ein Verschlußstopfen 25 eingeschraubt ist, der ein entsprechendes Außengewinde 20 aufweist. Die Patrone 15 ist mit diesem Verschlußstopfen 25 verrastet, so daß sie nach Lösen des Verschlußstopfens aus dem Sammler 14 herausgezogen werden kann und auch während des normalen Betriebes nicht innerhalb des Sammlers 14 nach oben wandert.
Das obere Ende des Sammlers 14 ist mit einem eingelöteten Verschlussdeckel 26 verschlossen. Der Sammler 14 und das Rohrstück 19 sind ebenso wie das Sammelrohr 10 lotplattiert, so daß in einem Lötofen eine dichte Lötung, insbesondere auch im Bereich der Verbindungsöffnungen 16, 17 erzielt wird.
Bei der Ausführungsform nach 4 und 5 besteht der Sammler 14' aus einem über seine ganze Länge durchgehen den, vorzugsweise geschweißten Rundrohr. Das Sammelrohr 10' liegt an diesem Rundrohr des Sammlers 14' entlang einer Mantellinie an. Im Bereich von Verbindungsöffnungen 16', 17' ist es mit einer Ausprägung 27 versehen, die eine an die Außenkontur des Sammlers 14' angepasste Längsrinne oder Längsrille bildet, in deren Bereich das Sammelrohr 10' und das Außenrohr 14' flächig aneinander anliegen. Auch bei dieser Ausführungsform werden das Sammelrohr 10' und der Sammler 14' in einer Spannvorrichtung zusammen gefügt und gegeneinander ausgerichtet und dann mit kurzen Laserschweißnähten miteinander verheftet. Diese Laserschweißnähte können an beliebiger Stelle angebracht werden, da sich Sammelrohr 10' und Sammler 14' entlang einer Mantellinie auf der gesamten Länge berühren.
In das untere Ende des Sammlers 14' ist eine Hülse 28 eingesetzt und später eingelötet, die mit einem Innengewinde 24' versehen ist, in das ein Stopfen 25 mit seinem Außengewinde einschraubbar ist.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird in das Sammelrohr 10' auf der den Durchzügen 11 abgewandten Seite eine Längsrille eingeprägt, die an den Außendurchmesser des Rohres des Sammlers 14' angepaßt ist. Da in diesem Fall Sammler und Sammelrohr ebenfalls aneinander an liegen, lässt sich auch hier in einfacher Weise eine Verheftung mittels Schweißnähten durch Laserschweißen vor einem Löten in einfacher Weise herstellen.

Claims

Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem Rohr-Rippen-Block, der zwischen zwei Sammelrohren angeordnet ist, und mit einem rohrförmigen Sammler, der an einem der Sammelrohre angebracht ist, wobei zwischen dem einen Sammelrohr und dem Sammler oberhalb und unterhalb der untersten Trennwand im Sammelrohr Verbindungsöffnungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Sammelrohr eine Anlagefläche bildende Längsrinne oder -rille aufweist, die der Außenkontur des Sammlers angepasst ist, wobei die Längsrinne oder -rille im Bereich der Verbindungsöffnungen vorgesehen ist und der Sammler und das eine Sammelrohr mittels Heftschweißnähten verbunden sind.
Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem Rohr-Rippen-Block, der zwischen zwei Sammelrohren angeordnet ist, und mit einem rohrförmigen Sammler, der an einem der Sammelrohre angebracht ist, wobei zwischen dem einen Sammelrohr und dem Sammler oberhalb und unterhalb der untersten Trennwand im Sammelrohr Verbindungsöffnungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrstück des Sammlers eine Längsrippe aufweist, die eine Längsrille bildet, die an den Außenumfang des Sammelrohrs angepasst ist, wobei die Längsrille im Bereich der Verbindungsöffnungen vorgesehen ist und der Sammler und das eine Sammelrohr mittels Heftschweißnähten verbunden sind.
Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelrohr ein einstückiges vorgefertigtes Rohr ist.
Kondensator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftschweißnähte (22, 23) als WIG oder Laserschweißnähte ausgeführt sind.
Kondensator nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Rohre Sammelrohr oder Sammler (10, 10', 14, 14') zum Bilden einer Anlagefläche für das andere Rohr mit mindestens einer plastischen Verformung (20, 27) versehen ist.
Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung eine Ausprägung (20, 27) begrenzter axialer Länge ist.
Kondensator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in eines der Rohre, vorzugsweise in das Sammelrohr (10) eine Längsrille eingeprägt ist.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr des Sammlers (14) mittels eines koaxialen Rohrstückes (19) verlängert ist, das außen mit einer eine Anlagefläche für das Sammelrohr (10) bildenden Längsrille versehen ist.
Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das koaxiale Rohrstück (19) ein extrudiertes Profil ist.
Kondensator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das koaxiale Rohrstück (19) mit einem Innengewinde (24) zur Aufnahme eines Verschlußstopfens (25) versehen ist.
Kondensator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rohr des Sammlers (14') eine Hülse (28) eingesetzt ist, die mit einem Innengewinde (24') zur Aufnahme eines Verschlußstopfens (25) versehen ist.