DE102011086322A1 - Expansion element i.e. expansion valve, for use in air-conditioning circuit in automobile, has housing block with surface, which includes holes to receive pipes, where holes comprise walls that exhibit recesses to receive connection agent - Google Patents
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- F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
- F16L41/08—Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe
- F16L41/082—Non-disconnectible joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
-
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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
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem Gehäuseblock, insbesondere ein Expansionsorgan, vorzugsweise zur Nutzung in einem Klimaanlagenkreislauf in einer automobilen Anwendung, welcher zumindest eine Fläche aufweist, welche zumindest eine Bohrung aufweist, die zur Aufnahme von einem Rohr dient.The invention relates to a component with a housing block, in particular an expansion element, preferably for use in an air conditioning circuit in an automotive application, which has at least one surface which has at least one bore which serves to receive a pipe.
Stand der TechnikState of the art
Expansionsorgane dieser Art sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer Funktion bereits in Druckschriften wie etwa der
Ein Kältemittelkreislauf von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, wird von einem Kältemittel durchströmt, welches nach der Abkühlung und Kondensation im Kondensator, dann in unterkühlter flüssiger Phase einem Expansionsorgan, beispielsweise einem Expansionsventil, zugeführt wird. An das Expansionsorgan angeschlossen sind Rohre, die in einen Verdampferblock führen. Über das Expansionsventil wird das Kältemittel dosiert an den Verdampfer, entsprechend der aktuellen Anforderungen weitergegeben und entspannt. Im Verdampferblock wird die durchströmende Luft durch Wärmeübertragung auf das verdampfte Kältemittel abgekühlt. Im Anschluss wird das Kältemittel im Kompressor verdichtet und gasförmig wieder dem Kondensator zugeführt.A refrigerant circuit of air conditioners in motor vehicles, is flowed through by a refrigerant, which is supplied after cooling and condensation in the condenser, then in supercooled liquid phase an expansion element, such as an expansion valve. Connected to the expansion element are pipes that lead into an evaporator block. Via the expansion valve, the refrigerant is metered to the evaporator, passed on according to the current requirements and relaxed. In the evaporator block, the air flowing through is cooled by heat transfer to the vaporized refrigerant. The refrigerant is then compressed in the compressor and returned to the condenser in gaseous form.
Die Verbindungen zwischen dem Expanisonsorgan und den Verrohrungen zum Verdampferblock müssen aufgrund ihres vorgesehen Zweckes eine hohe Kältemitteldichtigkeit aufweisen und auch unter hohem Druck ein ungewolltes Austreten von Kältemittel verhindern.The connections between the Expanisonsorgan and the piping to the evaporator block must have a high refrigerant tightness due to their intended purpose and prevent unwanted leakage of refrigerant even under high pressure.
Üblicherweise werden hierzu die Rohre an einem Endbereich durch einen Wulst aufgeweitet und in dafür vorgesehene Bohrungen in das Expansionsorgan gesteckt. Die Bohrungen im Expansionsorgan weisen dabei einen Absatz auf, der die Bohrung verjüngt. Dieser Absatz dient den einzuschiebenden Rohren als Anschlag, der durch Kontakt mit der Aufweitung der Rohre beim Einstecken hergestellt wird. Um die Kältemitteldichtigkeit weiter zu erhöhen, werden üblicherweise O-Ringe auf das Rohr aufgesteckt, die zwischen der Aufweitung und dem Anschlag im Expanisonsorgan positioniert sind. Diese werden auf die Verdampferrohre aufgebracht, bevor diese in das Expanisonsorgan eingeführt werden.Usually, for this purpose, the tubes are widened at one end by a bead and plugged into holes provided in the expansion element. The holes in the expansion element in this case have a shoulder which tapers the bore. This paragraph serves as a stop to the tubes to be inserted, which is made by contact with the expansion of the tubes during insertion. In order to further increase the refrigerant density, usually O-rings are placed on the tube, which are positioned between the expansion and the stop in Expanisonsorgan. These are applied to the evaporator tubes before they are introduced into the expansis organ.
Zur axialen Sicherung der Rohre im Expanisonsorgan werden die Rohre durch eine Klemmplatte fixiert, die mittels Verschraubung, durch eine oder mehrere Schraubverbindungen, am Expanisonsorgan befestigt ist. Die Klemmplatte fixiert die Rohre üblicherweise dadurch, dass sie in direktem Kontakt mit der Aufweitung der Rohre über die auf der gegenüberliegenden Seite der Aufweitung liegenden O-Ringe eine Klemmung mit dem Absatz in den Bohrungen des Expansionsorgans herstellt. Um eine ausreichende Kältemitteldichtigkeit über die Klemmung herzustellen und auch hohe Innendrücke im Expansionsorgan zu erlauben, müssen die Bauteile hinsichtlich ihrer geometrischen Toleranzen hohen Anforderungen genügen.For axial securing of the tubes in Expanisonsorgan the tubes are fixed by a clamping plate, which is fastened by means of screwing, by one or more screw on Expanisonsorgan. The clamping plate usually fixes the tubes by making a clamping with the shoulder in the holes of the expansion device in direct contact with the expansion of the tubes via the O-rings located on the opposite side of the expansion. In order to produce a sufficient refrigerant density on the clamp and to allow high internal pressures in the expansion element, the components must meet high demands in terms of their geometric tolerances.
Am anderen Ende der Rohre wird der Verdampferblock an die Rohre angeschlossen. Dies geschieht heute üblicherweise durch eine Verschraubung, ähnlich der Verbindung zwischen Expansionsorgan und den Rohren die zum Verdampferblock führen oder durch das Verlöten der Bauteile miteinander. Hierzu werden entweder die Rohre direkt während des Lötvorgangs, während dem der Verdampferblock zusammengelötet wird oder in einem späteren zusätzlichen Lötvorgang eingelötet.At the other end of the tubes, the evaporator block is connected to the tubes. This is usually done today by a screw, similar to the connection between the expansion device and the pipes leading to the evaporator block or by soldering the components together. For this purpose, either the pipes are soldered directly during the soldering process, during which the evaporator block is soldered together or soldered in a subsequent additional soldering.
Nachteilig am Stand der Technik ist insbesondere die hohe Anzahl von benötigten Bauteilen zur Montage der Rohre am Expansionsorgan und dem Verdampferblock, wie Schrauben, O-Ringe und eine Klemmplatte.A disadvantage of the prior art is in particular the high number of components required for mounting the pipes on the expansion element and the evaporator block, such as screws, O-rings and a clamping plate.
Zusätzlich zum Teileaufwand, ist die Vorbearbeitung des Expansionsorgans und des Verdampferblocks aufwendig, da ein passender Flansch für die Aufnahme der Klemmplatte ausgeführt werden muss, wobei auf eine geringe Toleranz geachtet werden muss, um eine sichere Verbindung zu gewährleisten. Zusätzlich muss mindestens eine Bohrung zur Verschraubung der Klemmplatte mit dem Expanisonsorgan oder dem Verdampferblock vorgesehen werden.In addition to the parts cost, the pre-processing of the expansion element and the evaporator block is expensive because a matching flange must be carried out for receiving the clamping plate, with care must be taken to ensure a low tolerance in order to ensure a secure connection. In addition, at least one hole must be provided for screwing the clamping plate with the Expanisonsorgan or the evaporator block.
In den alternativen Ausführungsformen, bei denen Lötverfahren zum Einsatz kommen, erfolgt durch die Verlötung der Rohre mit dem Expansionsorgan und dem Verdampferblock in einem Arbeitsschritt eine frühe variantenspezifische Festlegung des Verdampferblocks, da die Rohre projektspezifisch sind was Nachteile hinsichtlich der Nutzung von Gleichteilen im Produktionsprozess mit sich bringt.In the alternative embodiments, in which soldering are used, by soldering the tubes with the expansion device and the evaporator block in one step, an early variant-specific definition of the evaporator block, since the pipes are project-specific, which involves disadvantages in terms of the use of common parts in the production process brings.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bauteil, insbesondere ein Expansionsorgan zu schaffen, welches einfach herstellbar ist und geringere Kosten hervorruft als die im Stand der Technik bekannten Expansionsorgane bei gleichzeitig reduziertem Teileaufwand. Außerdem soll die Erfindung Verfahren zur Verfügung stellen, welche eine kostengünstige Montage des Expansionsorgans mit Zu- und Ableitungsrohren ermöglichen.It is the object of the invention to provide a component, in particular an expansion element, which is easy to produce and causes lower costs than the expansion elements known in the prior art with simultaneously reduced parts costs. In addition, the invention is intended to provide methods for Make available, which allow a cost-effective installation of the expansion device with inlet and outlet pipes.
Dies wird erreicht, mit einem Bauteil nach Anspruch 1, wobei das Bauteil mit einem Gehäuseblock, insbesondere ein Expansionsorgan, vorzugsweise zur Nutzung in einem Klimaanlagenkreislauf in einer automobilen Anwendung ausgebildet ist, welcher zumindest eine Fläche aufweist, welche zumindest eine Bohrung aufweist, die zur Aufnahme von einem Rohr dient, wobei die Bohrung eine Bohrungswand aufweist, welche eine erste Aussparung aufweist, die zur Aufnahme eines Verbindungsmittels dient.This is achieved with a component according to claim 1, wherein the component is formed with a housing block, in particular an expansion element, preferably for use in an air conditioning circuit in an automotive application, which has at least one surface which has at least one bore for receiving is used by a pipe, wherein the bore has a bore wall, which has a first recess, which serves to receive a connecting means.
Vorteilhaft ist es, wenn die erste Aussparung auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite durch eine Wandung begrenzt ist und auf einer dritten Seite in axialer Richtung zu der Fläche hin und auf einer vierten Seite in radialer Richtung zu der Bohrung hin offen ist. Dadurch wird die Aussparung zur Fläche hin offen gestaltet, so dass das Verbindungsmittel leicht eingeführt werden kann.It is advantageous if the first recess is bounded on a first side and on a second side by a wall and is open on a third side in the axial direction to the surface and on a fourth side in the radial direction to the bore. Thereby, the recess is made open to the surface, so that the connecting means can be easily inserted.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die erste Aussparung durch eine Gegenplatte in axialer Richtung verschließbar ist.It is also expedient if the first recess can be closed by a counterplate in the axial direction.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die erste Aussparung auf einer ersten Seite, auf einer zweiten Seite und auf einer dritten Seite jeweils durch eine Wandung begrenzt ist und in radialer Richtung zur Bohrung hin offen ist. Dies ist insbesondere zweckmäßig, weil die Aussparung zur Applizierung des Verbindungsmittels gut definiert ist.Furthermore, it is expedient if the first recess is limited on a first side, on a second side and on a third side in each case by a wall and is open in the radial direction to the bore. This is particularly expedient because the recess for applying the connecting means is well defined.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die erste Aussparung durch die Bohrung mit einem Verbindungsmittel, welches vorzugsweise ein Klebemittel ist, befüllbar ist.It is advantageous if the first recess through the bore with a connecting means, which is preferably an adhesive, can be filled.
Auch ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Kanal vorgesehen ist, welcher in Fluidkommunikation mit der ersten Aussparung der Bohrung steht, insbesondere zum Befüllen der ersten Aussparung mit einem Verbindungsmittel, welches vorzugsweise ein Klebemittel ist. Dadurch kann das Verbindungsmittel nach Einfügen des Rohrs in die Bohrung appliziert werden.It is also advantageous if at least one channel is provided, which is in fluid communication with the first recess of the bore, in particular for filling the first recess with a connecting means, which is preferably an adhesive. As a result, the connecting means can be applied after insertion of the tube into the bore.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Gehäuseblock zumindest eine zweite Bohrung aufweist, welche die Bohrung eine Bohrungswand aufweist, welche eine zweite Aussparung aufweist, wobei der Gehäuseblock einen zweiten Kanal aufweist, der mit der zweiten Aussparung der zweiten Bohrung in Fluidkommunikation steht, insbesondere zum Befüllen dieser zweiten Aussparung mit einem Verbindungsmittel, welche vorzugsweise ein Klebemittel ist.It is also expedient if the housing block has at least one second bore, which has a bore bore hole, which has a second recess, wherein the housing block has a second channel which is in fluid communication with the second recess of the second bore, in particular for filling this second recess with a connecting means, which is preferably an adhesive.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Gehäuseblock mit einem weiteren dritten Kanal versehen ist, der mit der ersten Aussparung der ersten Bohrung und der zweiten Aussparung der zweiten Bohrung in Fluidkommunikation steht. Dadurch kann der erste und der zweite Kanal in einem Befüllvorgang befüllt werden.It is expedient if the housing block is provided with a further third channel, which is in fluid communication with the first recess of the first bore and the second recess of the second bore. As a result, the first and the second channel can be filled in a filling process.
Auch ist es vorteilhaft, wenn in die erste und/oder in die zweite Bohrung ein Rohr einsteckbar ist, welches einen Wulst an einem Endbereich aufweist, der die erste oder die zweite Aussparung in eingestecktem Zustand in axialer Richtung begrenzt. Dadurch kann die Gegenplatte vorteilhaft eingespart werden.It is also advantageous if in the first and / or in the second bore, a tube can be inserted, which has a bead at an end portion which limits the first or the second recess in the inserted state in the axial direction. As a result, the counter plate can be advantageously saved.
Die Aufgabe zum Verfahren wird erfüllt durch ein Verfahren zur Verbindung eines Bauteils mit mindestens einem Rohr, wobei entweder das Verbindungsmittel, welches vorzugsweise ein Klebemittel ist, in die Aussparung eingebracht und dann das Rohr in die Bohrung eingesteckt wird, oder zuerst das Rohr in die Bohrung eingesteckt und anschließend das Verbindungsmittel, welches vorzugsweise ein Klebemittel ist, in die Aussparung eingebracht wird, wobei jeweils das Bauteil mit dem Rohr dicht und druckfest verbunden wird.The object of the method is achieved by a method for connecting a component to at least one tube, wherein either the connecting means, which is preferably an adhesive, introduced into the recess and then the tube is inserted into the bore, or first the tube into the bore inserted and then the connecting means, which is preferably an adhesive, is introduced into the recess, wherein each of the component with the tube is sealed and pressure-tight manner.
Die Aufgabe zum Verfahren wird auch erfüllt durch ein Verfahren zur Verbindung eines Bauteils, mit mindestens einem Rohr, wobei ein Rohr in die Bohrung einsteckbar ist und in die Aussparung danach ein Dichtelement, wie ein Ring, eingepresst wird, zur Herstellung einer dichten und druckfesten Verbindung des Bauteils mit dem Rohr.The object of the method is also fulfilled by a method for connecting a component, with at least one tube, wherein a tube can be inserted into the bore and in the recess thereafter a sealing element, such as a ring, is pressed, for producing a tight and pressure-resistant connection of the component with the pipe.
Die Aufgabe zum Verfahren wird erfüllt durch ein Verfahren zur Verbindung eines Bauteils, mit mindestens einem Rohr, wobei das Rohr derart in die Bohrung einpressbar ist, dass es selbst das Verbindungsmittel ist, zur Herstellung einer dichten und druckfesten Verbindung des Bauteils mit dem Rohr.The object of the method is fulfilled by a method for connecting a component, with at least one tube, wherein the tube can be pressed into the bore such that it is itself the connecting means, for producing a tight and pressure-resistant connection of the component with the tube.
Die Aufgabe zum Bauteil wird auch erreicht durch ein Bauteil, das zwei Bohrungen in der gleichen Fläche aufweist, in die jeweils ein Rohr eingesteckt ist, wobei die Verbindung der beiden Rohre mit dem Gehäuseblock gemäß einem obigen Verfahren hergestellt ist.The object of the component is also achieved by a component having two holes in the same area, in each of which a tube is inserted, wherein the connection of the two tubes is made with the housing block according to an above method.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail on the basis of at least one embodiment with reference to the drawings. Show it:
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Das Expansionsorgan
Beide Bohrungen
In
Es sei darauf hingewiesen, dass die Geometrie der Aussparung
In
Die Bohrungen
Das Expansionsorgan
In weiteren zweckmäßigen Ausführungsformen können die Kanäle auch mit anderen räumlichen Ausrichtungen in das Expanisonsorgan eingebracht werden.In further expedient embodiments, the channels can also be introduced into the expander with other spatial orientations.
Durch die Kanäle kann ein Verbindungsmittel
Das Expansionsorgan
In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann die räumliche Ausrichtung der Kanäle von der gezeigten abweichen, ebenso kann die Anzahl der Kanäle in anderen, vorteilhaften Ausführungen abweichen.In further advantageous embodiments, the spatial orientation of the channels may differ from that shown, as well as the number of channels may differ in other advantageous embodiments.
In die Bohrung
In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann das Verbindungsmittel, welches vorzugsweise ein Klebemittel ist, bereits vor dem Einstecken des Rohres auf den Rohrendbereich aufgetragen werden, es kann aber auch nach dem Einstecken des Rohres in die Aussparung eingebracht werden, sofern dann ein oder mehrere Kanäle für die Einbringung des Klebemittels vorgesehen sind.In further advantageous embodiments, the connecting means, which is preferably an adhesive, can already be applied to the tube end region before insertion of the tube, but it can also be introduced into the recess after inserting the tube, provided that one or more channels for the introduction of the adhesive are provided.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform kann das Rohr auch durch das Einpressen eines Dichtelements, vorzugsweise einem Ring mit dem Bauteil verbunden werden.In a further expedient embodiment, the tube can also be connected by the pressing of a sealing element, preferably a ring with the component.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Rohr vor dem Einpressen mit einem zusätzlichen Verbindungsmittel, vorzugsweise einem Klebemittel beaufschlagt werden.In a further advantageous embodiment, the tube can be subjected to an additional connecting means, preferably an adhesive, before being pressed in.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Expansionsorganexpansion element
- 2a, 2b2a, 2b
- Bohrungendrilling
- 2c, 2d2c, 2d
- Bohrungswandbore wall
- 33
- Absatzparagraph
- 4a, 4b4a, 4b
- RohreTube
- 5a, 5b5a, 5b
- Aussparungrecess
- 77
- Flächearea
- 88th
- Wandungwall
- 99
- Wandungwall
- 10a, 10b10a, 10b
- Bohrungdrilling
- 11a, 11b11a, 11b
- Aussparungrecess
- 1212
- Wandungwall
- 13 13
- Flächearea
- 1414
- Wandungwall
- 1515
- Wandungwall
- 1616
- Expansionsorganexpansion element
- 1717
- Phasephase
- 18a, 18b18a, 18b
- Rohrpipe
- 1919
- Kanalchannel
- 2020
- Außenflächeouter surface
- 2121
- Kanalchannel
- 2222
- Außenflächeouter surface
- 2323
- Kanalchannel
- 2424
- Klebemitteladhesive
- 25a, 25b25a, 25b
- Bohrungdrilling
- 26a, 26b26a, 26b
- Aussparungrecess
- 2727
- Flächearea
- 2828
- Wandungwall
- 2929
- Wandungwall
- 3030
- Gegenplattecounterplate
- 3131
- Expansionsorganexpansion element
- 3232
- Kanalchannel
- 3333
- Kanalchannel
- 3434
- Außenflächeouter surface
- 3535
- Klebemitteladhesive
- 3636
- Bohrungdrilling
- 3737
- Flächearea
- 3838
- Aussparungrecess
- 3939
- Wandungwall
- 4040
- Wandungwall
- 4141
- Rohrpipe
- 4242
- Rohrendbereichpipe end
- 4343
- Wulstbead
- 4444
- Klebemitteladhesive
- 4545
- Bohrungdrilling
- 4646
- Aussparungrecess
- 4747
- Flächearea
- 4848
- Wandungwall
- 5050
- Wandungwall
- 5151
- Rohrpipe
- 5252
- Dichtelementsealing element
- 5353
- Expansionsorganexpansion element
- 5454
- Rohrpipe
- 5555
- Bohrungdrilling
- D1D1
- Durchmesser Bohrung 1Diameter hole 1
- D2D2
- Durchmesser Bohrung 2Diameter hole 2
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009031882 A1 [0002] DE 102009031882 A1 [0002]
- EP 0962727 A2 [0002] EP 0962727 A2 [0002]
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102011086322A DE102011086322A1 (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Expansion element i.e. expansion valve, for use in air-conditioning circuit in automobile, has housing block with surface, which includes holes to receive pipes, where holes comprise walls that exhibit recesses to receive connection agent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102011086322A1 true DE102011086322A1 (en) | 2013-05-16 |
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ID=48144913
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