DE9303631U1

DE9303631U1 - Refrigerant distributor

Info

Publication number: DE9303631U1
Application number: DE9303631U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2003-03-13

Description

&Pgr;. Mä^z 1993 92-B-53 ES/Ri/hp - 1 -&Pgr;. March 1993 92-B-53 ES/Ri/hp - 1 -

BEHR GmbH & Co.
Mauserstraße 3, 7000 Stuttgart 30BEHR GmbH & Co.
Mauserstrasse 3, 7000 Stuttgart 30

KältemittelverteilerRefrigerant distributor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemittel verteiler für Verdampfer in Kälteaggregaten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a refrigerant distributor for evaporators in refrigeration units of the type specified in the preamble of claim 1.

Aus der DE-C-31 26 838 ist ein Kältemittel verdampfer bekannt, bei dem die Aufteilung des Kältemittelstromes auf die parallel geschalteten Rohrstränge des Verdampfers in einem Venturiverteiler erfolgt, von dem die Verteilkanäle, die in einem gemeinsamen Kopfteil des Verdampfers angeordnet sind, ausgehen. In dieser Druckschrift ist außerdem angegeben, daß der Venturiverteiler mittels eines geeigneten Klebstoffs befestigt und abgedichtet werden kann.DE-C-31 26 838 discloses a refrigerant evaporator in which the distribution of the refrigerant flow to the parallel pipe sections of the evaporator takes place in a venturi distributor, from which the distribution channels, which are arranged in a common head section of the evaporator, originate. This publication also states that the venturi distributor can be attached and sealed using a suitable adhesive.

Die bekannte Anordnung führt zwar zu einer Integration von Teilen, jedoch ist aufgrund der komplizierten und teuren Werkzeuge der Fertigungsaufwand mit entsprechenden Kosten verbunden. Auch eine einfaehe Anpassung an unterschiedliche Verdampfergeometrien ist nicht möglich sondern würde einen vollständig neuen Anschlußkasten voraussetzen. The known arrangement does lead to an integration of parts, however, the manufacturing effort is associated with corresponding costs due to the complicated and expensive tools. Even a simple adaptation to different evaporator geometries is not possible, but would require a completely new connection box.

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Zur Vereinfachung wurde daher in dem DE-U-90 06 649 vorgeschlagen, einen Verteilerkörper vorzusehen, in dessen achsparallele Verteilkanäle die Verteilerrohre eingelötet sind. Da jedoch der Lötprozess stets abgestimmt sein muß auf die zu verlötenden Werkstoffe, ist für unterschiedliche Materialien eine teure Umrüstung der Löteinrichtung bzw. ein neues Einstellen der Lötparameter erforderlich. Außerdem ist aufgrund der geringen Abmessungen, welche die Verteilkanäle besitzen, nicht auszuschließen, daß sich Lot an der Endseite der Verteilerrohre befindet und dadurch das Verteilerrohr verstopft.To simplify matters, it was therefore proposed in DE-U-90 06 649 to provide a distributor body into whose axially parallel distribution channels the distributor pipes are soldered. However, since the soldering process must always be tailored to the materials to be soldered, an expensive conversion of the soldering device or a new setting of the soldering parameters is required for different materials. In addition, due to the small dimensions of the distribution channels, it cannot be ruled out that solder is on the end of the distributor pipes and thus blocks the distributor pipe.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kältemittelverteiler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß er auf einfache Weise mit großer Fertigungssicherheit hergestellt werden kann und dabei die Herstellkosten gesenkt werden.It is therefore the object of the present invention to further develop a coolant distributor of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that it can be manufactured in a simple manner with great manufacturing reliability and the manufacturing costs are reduced.

Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelverteiler der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die wesentlichen Vorteile sind darin zu sehen, daß unabhängig von den verwendeten Werkstoffen die Herstellung des Kältemittel Verteilers unverändert ist und eine große Prozeßsicherheit gewährleistet ist.This task is solved in a refrigerant distributor of the generic type by the characterizing features of claim 1. The main advantages are that, regardless of the materials used, the production of the refrigerant distributor is unchanged and a high level of process reliability is guaranteed.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Wandung der Verteilerkanäle eine Stufe aufweist, durch die über eine Teil länge der Verteilerkanäle ein Ringraum gebildet ist. Dieser Ringraum wird mit Klebemittel gefüllt, so daß nicht nur die entsprechende mechanische Festigkeit, sondern darüberA preferred development of the subject matter of the invention consists in the wall of the distribution channels having a step through which an annular space is formed over a partial length of the distribution channels. This annular space is filled with adhesive so that not only the corresponding mechanical strength is achieved, but also hinaus auch die erforderliche Kältemitteldichtheit gewährleistet ist. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit zwischen Verteilerrohren und Verteilerkörper können die Verteilrohre radial aufgeweitet oder an ihren überstehenden Enden nach außen gebogen sein. Durch die letztgenannte Maßnahme wird die Zugkraftfestigkeit wesentlich gethe required refrigerant tightness is also ensured. To increase the mechanical strength between the distribution pipes and the distributor body, the distribution pipes can be expanded radially or bent outwards at their protruding ends. The latter measure significantly increases the tensile strength. steigert.increases.

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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Verteilerkörper in einen die Zuströmöffnung bildenden Rohrkörper aufgenommen und zwischen der Mantelfläche des Verteilerkörpers und der Wandung des Rohrkörpers ebenfalls ein aushärtendes Klebemittel vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Verbindung der Verteilerrohre im Verteilerkörper und die Verbindung des Verteilerkörpers mit dem Rohrkörper gleichzeitig und unter Verwendung desselben Prozesses hergestellt werden. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Naßdampfgemisches auf die Anzahl der Verteilerkanäle zu erreichen, ist es vorteilhaft, im Bereich der Zuströmöffnung einen Venturiabschnitt vorzusehen. Der Rohrkörper kann beispielsweise aus einem Drehteil oder aus einem gezogenen, geschweißten oder extrudierten Rohr mit mindestens annähernd konstanter Wanddicke bestehen.A further advantageous embodiment consists in that the distributor body is accommodated in a pipe body forming the inflow opening and a hardening adhesive is also provided between the outer surface of the distributor body and the wall of the pipe body. In this way, the connection of the distributor pipes in the distributor body and the connection of the distributor body to the pipe body can be made simultaneously and using the same process. In order to achieve the most even distribution of the wet steam mixture across the number of distributor channels possible, it is advantageous to provide a Venturi section in the area of the inflow opening. The pipe body can, for example, consist of a turned part or of a drawn, welded or extruded pipe with at least approximately constant wall thickness.

Eine alternative Ausführungsform besteht darin, daß der Verteilerkörper direkt an einem Gehäuse eines Expansionsventils befestigt und die Zuströmöffnung in dem Gehäuse gebildet ist. Die Befestigung kann in diesem Fall mittels einer Druckplatte und Schrauben erfolgen. Zur Abdichtung zwischen Verteilerkörper und Gehäuse kann ein Dichtungsring in einer ringförmigen Ausnehmung vorgesehen sein.An alternative embodiment consists in that the distributor body is attached directly to a housing of an expansion valve and the inflow opening is formed in the housing. In this case, the attachment can be carried out using a pressure plate and screws. To seal between the distributor body and the housing, a sealing ring can be provided in an annular recess.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kältemittel Verteilers sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the refrigerant distributor according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kältemittelverteiler; Fig. 1 is a longitudinal section through a refrigerant distributor;

Fig. 2 Fig. 2

undand

Fig. 3 Ausschnitte von Gestaltungsformen der Mantelfläche des Verteilerkörpers; Fig. 3 Sections of design forms of the outer surface of the distributor body;

Fig. 4 eine Ausführungsvariante zu Figur 1; Fig. 4 shows a variant of Figure 1;

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Fig. 5 eine Frontansicht des Verteilerkörpers
und Fig. 5 a front view of the distributor body
and

Fig. 6 einen Kältemittel verteiler in baulicher Vereinigung Fig. 6 a refrigerant distributor in structural union

mit dem Gehäuse eines Expansionsventils.with the housing of an expansion valve.

Fig. 1 zeigt den Schnitt durch einen Kältemittel verteiler 1, bei welchem in einem Rohrkörper 2 ein Verteilerkörper 3 eingesetzt ist. Fig. 1 shows a section through a refrigerant distributor 1 in which a distributor body 3 is inserted into a tubular body 2.

Der Verteilerkörper 3 weist mehrere Verteilkanäle 4 auf, in denen Verteilerrohre 5 befestigt sind, welche Abströmkanäle 6 bilden. Die Verteilerrohre 5 sind durch die gesamte Länge der Verteilerkanäle 4 geführt und besitzen auf der der Zuströmöffnung 12 benachbarten Seite des Verteilerkörpers 3 ein hervorstehendes Ende 14. Dieses hervorstehende Ende 14 ist radial nach außen gebogen, wodurch eine mechanische Sicherung des Rohres im Verteilerkörper 3 erzeugt ist. Die Verteilerkanäle 4 besitzen eine Stufe 7, so daß sich in einem Teilbereich der Länge der Verteilerkanäle 4 ein Ringraum 8 gegenüber der Mantelfläche der Verteilerrohre 5 ergibt. Ein solcher Ringraum ist auch zwischen der Mantelfläche des Verteilerkörpers 3 und der Wandung des Rohrkörpers 2 vorhanden. Die Ringräume 8 und 9 und auch die Außenseite des Verteilerkörpers 3 werden mit einer Epoxidharzfüllung 10 versehen, so daß sich eine mechanische Feste und kältemitteldichte Verbindung zwischen Verteilerrohren 5 und Verteilerkörper 3 sowie Verteilerkörper 3 und Rohrkörper 2 ergibt. Auf der der Zuströmöffnung 12 benachbarten Seite ist der Verteilerkörper 3 im Bereich zwischen den Verteilerkanälen 4 mit einer Wölbung 13 versehen. Der Rohrkörper 2 besitzt im Bereich der Zuströmöffnung 12 eine Einschnürung 11, durch die sich ein Venturiabschnitt ergibt.The distributor body 3 has several distribution channels 4 in which distribution pipes 5 are attached, which form outflow channels 6. The distribution pipes 5 are guided through the entire length of the distribution channels 4 and have a protruding end 14 on the side of the distributor body 3 adjacent to the inflow opening 12. This protruding end 14 is bent radially outwards, whereby a mechanical securing of the pipe in the distributor body 3 is created. The distribution channels 4 have a step 7, so that in a partial area of the length of the distribution channels 4 an annular space 8 is created opposite the outer surface of the distributor pipes 5. Such an annular space is also present between the outer surface of the distributor body 3 and the wall of the pipe body 2. The annular spaces 8 and 9 and also the outside of the distributor body 3 are provided with an epoxy resin filling 10, so that a mechanically solid and refrigerant-tight connection is created between the distributor pipes 5 and the distributor body 3 as well as the distributor body 3 and the pipe body 2. On the side adjacent to the inflow opening 12, the distributor body 3 is provided with a curvature 13 in the area between the distributor channels 4. The pipe body 2 has a constriction 11 in the area of the inflow opening 12, through which a Venturi section is created.

Die Fig. 2 und 3 zeigen alternative Ausgestaltungen der Mantelfläche des Verteilerkörpers 3, bei denen anstelle des in Figur 1 gezeigten Ringraums mehrere ringförmige Vertiefungen 15 bzw. 16 an der Mantelfläche des Verteilerkörpers 3 vorgesehen sind. In der Figur 2 sind Figures 2 and 3 show alternative embodiments of the outer surface of the distributor body 3, in which, instead of the annular space shown in Figure 1, several annular depressions 15 and 16 are provided on the outer surface of the distributor body 3. In Figure 2,

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die ringförmigen Vertiefungen 15 rechteckförmig, dagegen besitzen die Vertiefungen 16 in Figur 3 dreieckigen Querschnitt.the annular recesses 15 are rectangular, whereas the recesses 16 in Figure 3 have a triangular cross-section.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante zu Figur I₁ wobei als Rohrkörper 22 ein Drehteil vorgesehen ist, das zwischen einem zylindrischen Abschnitt 21, das den Zuströmkanal 20 beinhaltet und einem zylindrischen Abschnitt 19, in welchem ein VerteTierkörper 23 aufgenommen ist, und eine keglige Verjüngung 27 aufweist, die einen Venturiabschnitt bildet. Der Verteilerkörper 23 besitzt Verteilerkanäle 24, in denen sich Verteilerrohre 25 befinden, die die Abströmkanäle 6 bilden. Zwischen der Wandung der Verteilerkanäle und der Mantelfläche der Verteilerrohre 25 befindet sich der Epoxidharzkleber, wobei zur ordentlichen Anlage zwischen Mantelfläche des Verteilerrohres 25 und dem Verteilerkörper 23 die Rohrenden innerhalb der Verteilerkanäle 24 radial aufgeweitet sind. Auf der Außenseite des Verteilerkörpers 23 befindet sich wiederum eine Epoxidharzfüllung 10. Fig. 4 shows a variant of Fig. ₁ , wherein a rotary part is provided as the pipe body 22, which has a conical taper 27 between a cylindrical section 21, which contains the inflow channel 20, and a cylindrical section 19, in which a distributor body 23 is accommodated, and which forms a Venturi section. The distributor body 23 has distributor channels 24, in which distributor pipes 25 are located, which form the outflow channels 6. The epoxy resin adhesive is located between the wall of the distributor channels and the outer surface of the distributor pipes 25, wherein the pipe ends are radially expanded within the distributor channels 24 for proper contact between the outer surface of the distributor pipe 25 and the distributor body 23. On the outside of the distributor body 23 there is again an epoxy resin filling 10.

Fig. 5 zeigt die Ansicht auf den Verteilerkörper 23 in Richtung des Kältemittel stromes. Es ist daraus ersichtlich, daß auf einem Kreisumfang gleichmäßig verteilt sechs Verteilerkanäle 24 vorgesehen sind. Der Durchmesser d der Verteilerkanäle 24 beträgt etwa das 0,4-fache des Durchmessers D des Kreises, auf dem die Mittelpunkte der Verteilerkanäle 24 liegen. Fig. 5 shows the view of the distributor body 23 in the direction of the coolant flow. It can be seen that six distributor channels 24 are provided evenly distributed on a circular circumference. The diameter d of the distributor channels 24 is approximately 0.4 times the diameter D of the circle on which the centers of the distributor channels 24 lie.

Die Fig. 6 zeigt einen Teil eines Expansionsventils 30, an dessen Gehäuse 29 ein Kältemittel verteiler 31 befestigt ist. Der Kältemittelverteiler 31 besteht aus einem Verteilerkörper 33 mit Verteilerkanälen 34, in denen Verteilerrohre 35 befestigt und abgedichtet sind. Die Befestigung und Abdichtung erfolgt dabei auf die gleiche Weise wie bereits zu Figur 1 und 4 beschrieben. Das Gehäuse 29 besitzt eine kegel stumpfförmige Ausnehmung 28, welche die Zuströmöffnung 12 für den Kältemittel verteiler 31 bildet. Die Ausnehmung 28 besitzt an ihrem äußeren Ende zwei radiale Stufen 36 und 37, wobei die innere radiale Stufe 36 das vordere Ende des Verteilerkörpers 33 aufnimmt und die äußere radiale Stufe 37 zur Aufnahme eines Dich- Fig. 6 shows part of an expansion valve 30, to whose housing 29 a coolant distributor 31 is attached. The coolant distributor 31 consists of a distributor body 33 with distributor channels 34 in which distributor pipes 35 are attached and sealed. The attachment and sealing takes place in the same way as already described for Figures 1 and 4. The housing 29 has a truncated cone-shaped recess 28, which forms the inflow opening 12 for the coolant distributor 31. The recess 28 has two radial steps 36 and 37 at its outer end, the inner radial step 36 receiving the front end of the distributor body 33 and the outer radial step 37 for receiving a seal.

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tungsringes 38 dient. Zur Befestigung des KältemittelVerteilers 31 dienen Schrauben 39 und eine Druckplatte 40. Durch die bauliche Vereinigung von Expansionsventil 30 und Kältemittel verteiler 31 entfällt der in Figur 1 und 4 beschriebene Rohrkörper.ing ring 38. Screws 39 and a pressure plate 40 are used to fasten the refrigerant distributor 31. Due to the structural combination of expansion valve 30 and refrigerant distributor 31, the pipe body described in Figures 1 and 4 is no longer required.

Für alle gezeigten Ausführungsbeispiele sind Epoxidharzkleber bzw. Ein-Komponenten-Epoxidharzkleber verwendbar. Als besonders geeignet werden außerdem noch aerobe Klebstoffe auf Acrylatbasis angesehen.Epoxy resin adhesives or one-component epoxy resin adhesives can be used for all of the examples shown. Acrylic-based aerobic adhesives are also considered particularly suitable.

Claims

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SchutzansprücheProtection claims

1. Refrigerant distributor (I ₁ 31) for evaporators in refrigeration units, in particular motor vehicle air conditioning systems, with an inflow opening (12) and several outflow channels (6), which are fastened as distributor pipes (5, 25, 35) in a distributor body (3, 23, 33) in a refrigerant-tight manner and each in a distributor channel (4, 24,

34), characterized in that a hardening adhesive is arranged between the outer surface of the distributor pipes (5, 25, 35) and the wall of the distributor channels (4, 24, 34).

2. Refrigerant distributor according to claim 1, characterized in that the wall of the distribution channels (4) has a step (7) through which an annular space (8) is formed over a partial length of the distribution channels (4).

3. Refrigerant distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor pipes are additionally mechanically fastened in the distributor body.

4. Refrigerant distributor according to claim 3, characterized in that the fastening is produced by radially expanding the distributor pipe (25) in the distributor channel (24).

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5. Refrigerant distributor according to claim 3, characterized in that the distributor pipes (5) protrude with their ends (14) on the front side of the distributor body (3) and these protruding ends (14) are bent radially outwards.

6. A center distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor body (3, 23) is received in a tubular body (2, 22) forming the inflow opening (12) and a hardening adhesive is also provided between the outer surface of the distributor body (3, 23) and the wall of the tubular body (2, 22).

7. Refrigerant distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive is an epoxy resin adhesive or another aerobic acrylate-based adhesive.

8. Refrigerant distributor according to claim 6, characterized in that the tubular body (2, 22) is provided with a Venturi section in the region of the inflow opening (12).

9. Refrigerant distributor according to claim 8, characterized in that the tubular body (22) consists of a turned part.

10. Refrigerant distributor according to claim 8, characterized in that the tubular body (2) has an at least approximately constant wall thickness and the Venturi section is formed by radial constriction (11) of the tube wall.

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11. Refrigerant distributor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distributor body (33) is fastened to a housing (29) of an expansion valve (30) and the inflow opening (12) is formed in the housing (29).

12. Refrigerant distributor according to claim 11, characterized in that the distributor body (33) is sealed against the housing (29) by means of a sealing ring (38) arranged in an annular recess (step 37).

13. Refrigerant distributor according to claim 11 or 12, characterized in that the distributor body (33) is fastened to the housing (29) by means of a pressure plate (40) and screws (39).

14. Refrigerant distributor according to claim 6, characterized in that the distributor body (3) has on its outer surface annular recesses (15, 16) which are filled with the hardening adhesive.

15. Refrigerant distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor body (3, 33) has a curvature (13) on the end face facing the inflow opening (12).