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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kreislauf zur Erzeugung von Kälte oder Wärme mit einem Verdichter, einem
Verdampfer, einem Kondensator und einem als separates Bauteil ausgebildeten Drosselorgan
mit festem Durchflussquerschnitt.
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In bestimmten Anwendungsfällen werden
bei Kältekreisläufen Drosselorgane
mit festem Durchflussquerschnitt eingesetzt. Die Drosselorgane werden
beispielsweise durch ein in einem Gehäuse angeordnetes Kupferrohr
gebildet, wobei das Gehäuse an
der entsprechenden Stelle in den Kältekreislauf eingeschaltet
wird, insbesondere zwischen Kondensator und Verdampfer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Kreislauf der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere
sollen der Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten verringert
werden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
das Drosselorgan direkt zwischen zwei Elemente des Kreislaufs wie
Anschlussrohr und Anschlussstutzen eingesetzt ist.
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Durch die Anordnung des Drosselorgans
direkt zwischen zwei Elementen des Kreislaufs wie Anschlussrohr
und Anschlussstutzen wird ein separa tes Gehäuse eingespart. Zudem kann
Bauraum eingespart werden, da das Gehäuse wegfällt.
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Das Drosselorgan kann beispielsweise
als Scheibe mit insbesondere zentraler Durchtrittsöffnung ausgebildet
sein oder zumindest eine solche Scheibe als Bestandteil aufweisen.
Durch diese scheibenartige Ausbildung des Drosselorgans kann dieses
in geeigneter Weise zwischen zwei Elemente des Kreislaufes eingesetzt
und allein durch Verbinden der beiden Elemente fixiert werden. Hierfür kann zwischen
den beiden Elementen ein entsprechender Absatz vorgesehen sein,
auf dem die Scheibe aufliegt. Damit ergibt sich eine sowohl konstruktive
als auch von der Herstellung her günstige Gestaltung.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführung
der Erfindung ist das Drosselorgan zugleich als Dichtelement zur
Abdichtung der Verbindungsstelle der beiden Elemente des Kreislaufs
nach außen
ausgebildet. Ein separates Dichtelement zur Abdichtung der beiden
Elemente gegeneinander kann dadurch entfallen, so dass insgesamt
mindestens ein weiteres Bauteil eingespart wird. Damit kann auf
kostengünstige
und unaufwendige Weise eine äußere Dichtheit des
Kreislaufes an der Verbindung der beiden Elemente geschaffen werden.
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Zur Bewirkung der Dichtfunktion des
Drosselorgans kann dieses beispielsweise eine Oberfläche aus
elastischem Dichtmaterial aufweisen. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, in das Drosselorgan mindestens ein elastisches Dichtelement,
beispielsweise einen O-Ring einzusetzen.
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Nach einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung kann das Drosselorgan als metallische Dichtung ausgebildet
sein oder eine metallische Dichtung aufweisen. Diese Ausgestaltung
ist insbesondere für hohe
Drücke
geeignet.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung, die ebenfalls besonders bevorzugt ist, kann das Drosselorgan
zusätzlich
oder alternativ zur Dichtfunktion mit einer Filterfunktion ausgebildet sein.
Auch dadurch kann ein separates Bauteil eingespart und können entsprechend
die Kosten gesenkt werden.
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Das Drosselorgan kann hierfür auf einer
Seite, insbesondere der Zuströmseite,
ein Filtersieb tragen, um ein Zusetzen der Drossel durch Schmutzteilchen
zu verhindern. Das Drosselorgan kann aber auch auf beiden Seiten
ein solches Filtersieb tragen, also sowohl auf der Zuströmseite als
auch auf der Abströmseite.
Damit kann ein Zusetzen auch bei Stillstand des Kreislaufes von
der Abströmseite
her verhindert werden. Zudem kann durch diese zweite Ausgestaltung
ein Betrieb des Kreislaufes in beiden Strömungsrichtungen, also beispielsweise
sowohl als Kältekreislauf
als auch als Wärmepumpe
erfolgen. Hierzu ist das Drosselorgan nach einer speziellen Ausgestaltung
der Erfindung in beiden Richtung durchströmbar ausgebildet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
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1 eine
erste Variante eines erfindungsgemäßen Drosselorgans,
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2 eine
zweite Variante eines erfindungsgemäßen Drosselorgans,
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3 eine
dritte Variante eines erfindungsgemäßen Drosselorgans, und
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4 einen
Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Kreislauf mit Drosselorgan.
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Das in 1 dargestellte
Drosselorgan ist als Scheibe 1 mit zentraler Durchtrittsöffnung 2 ausgebildet.
Die Durchtrittsöffnung 2 gibt
den Drosselquerschnitt vor und wird entsprechend bedarfsgemäß ausgebildet.
In die Scheibe 1 sind auf beiden Flachseiten zwei ringförmige Dichtelemente 3 eingesetzt.
Alternativ könnte
die Scheibe 1 eine Oberfläche aus elastischem Dichtmaterial
aufweisen. Durch beide Maßnahmen
kann die Scheibe 1 als Dichtelement eingesetzt werden.
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Hierfür wird die Scheibe 1 beispielsweise zwischen
zwei Rohrenden des Kreislaufs oder beispielsweise zwischen einem
Rohrende und einem Anschlussstutzen eingesetzt, wobei an einem der beiden
Elemente ein Absatz ausgebildet ist, gegen den die Scheibe 1 von
der Stirnseite des andern Elements gedrängt wird, wenn die beiden Elemente
miteinander verbunden sind. Die Verbindung der beiden Elemente kann
beispielsweise durch Einschrauben oder durch eine Flanschverbindung
erfolgen.
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2 zeigt
eine Variante, bei welcher das Drosselorgan zusätzlich eine Filterfunktion
aufweist. Hierfür
ist auf der Zuströmseite
der Scheibe 1 ein Filtersieb 4 angeordnet, welches
als entgegen der Strömungsrichtung
I konisch zusammenlaufender Korb ausgebildet ist. Die Scheibe 1 ist
bei dieser Variante außerdem
auf der Zuströmseite
mit einem Fortsatz 5 ausgebildet, an welchem des Filtersieb 4 befestigt
ist und der mit einem in Strömungsrichtung
I sich konisch verjüngenden
Einlauftrichter 6 für
die Durchtrittsöffnung 2 versehen
ist. Wie bei der Variante von 1 weist
die Scheibe 1 auch hier auf ihren beiden Flachseiten je
ein ringförmiges
Dichtelement 3 auf, das in eine entsprechende Nut eingesetzt
ist, so dass hier eine Dreifachfunktion gegeben ist, nämlich neben
der Drosselfunktion durch die Durchtrittsöffnung 2 eine Dichtfunktion
und eine Filterfunktion. Anstelle der Dichtelemente 3 könnte die
Scheibe 1 auch wieder mit einer Oberfläche aus elastischem Dichtmaterial
versehen sein.
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Die in 3 dargestellte
Variante zeigt ebenfalls ein Drosselorgan mit zusätzlicher
Filterfunktion. Im Gegensatz zu 2 sind
hier jedoch auf beiden Seiten der Scheibe 1 Filtersiebe 4, 7 angeordnet.
Auf diese Weise kann ein Zusetzen der Durchtrittsöffnung 2 sowohl
von der Zuströmseite
als auch von der gegenüberliegenden
Seite her verhindert werden, oder das Drosselorgan kann für beide
Strömungsrichtungen
I und II eingesetzt werden.
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Zur Befestigung der beiden Filtersiebe 4, 7 weist
die Scheibe 1 bei dieser Variante auf beiden Flachseiten
jeweils einen Fortsatz 5, 8 auf. Beide Fortsätze 5, 8 sind
jeweils mit einem Einlauf- bzw. Auslauftrichter 6, 9 für die Durchtrittsöffnung 2 versehen.
Auch bei dieser Variante weist die Scheibe 1 im übrigen auf
ihren beiden Flachseiten je ein ringförmiges Dichtelement 3 auf,
das in eine entsprechende Nut eingesetzt ist, oder eine Oberfläche aus
elastischem Dichtmaterial, so dass auch diese Variante eine Dreifachfunktion
erfüllt,
nämlich
eine Drosselfunktion durch die Durchtrittsöffnung 2, eine Dichtfunktion
und eine Filterfunktion.
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4 zeigt
ein Rohrende 10 und einen Anschlussstutzen 11 eines
erfindungsgemäßen Kreislaufes,
wobei die Verbindungsstelle insbesondere zwischen Kondensator und
Verdampfer liegt. Das Ende des Rohres 10 weist einen im
Querschnitt verringerten Abschnitt 12 auf, der in eine
entsprechende Öffnung 13 des
Anschlussstutzens 11 greift. Die Öffnung 13 geht nach
innen in eine Öffnung 14 mit
gegenüber
der Öffnung 13 verringertem Öffnungsquerschnitt über. Dadurch
wird zwischen den Öffnungen 13 und 14 ein
zum Rohrende 10 weisender Absatz 15 gebildet.
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In die Öffnung 14 des Anschlussstutzens 11 ist
ein buchsenartig ausgebildetes Drosselorgan 16 eingesetzt,
welches auf seiner zum Anschlussrohr 10 weisenden Seite
scheibenartig erweitert ist. Der scheibenartige Abschnitt 17 des
Drosselorgans 16 weist einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner ist
als der Durchmesser der Öffnung 13.
Ebenso weist der Buchsenabschnitt 18 des Drosselorgans 16 einen
Durchmesser auf, der geringfügig
kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung 14. Auf diese
Weise kann das Drosselorgan 16 mit dem Buchsenabschnitt 18 in
die Öffnung 14 eingesetzt
werden und sich auf dem Absatz 15 zwischen den Öffnungen 13 und 14 abstützen.
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Die Dicke d des scheibenförmigen Abschnitts 17 des
Drosselorgans 16 ist außerdem so gewählt, dass
das Rohr 10 in seiner endgültigen Einbaulage den scheibenförmigen Abschnitt 17 des Drosselorgans 16 mit
seinem Ende 12 gegen den Absatz 15 presst. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel werden
dadurch zwei in die beiden Flachseiten des scheibenförmigen Abschnitts 17 eingesetzte
ringförmige
Dichtelemente 3 komprimiert. Auf diese Weise kann zwischen
dem scheibenförmigen
Abschnitt 17 und dem Anschlussstutzen 11 sowie
zwischen dem scheibenförmigen
Abschnitt 17 und dem Abschnitt 12 des Rohres 10 eine
Dichtung realisiert werden, so dass insgesamt die Verbindungsstelle
zwischen dem Rohr 10 und dem Anschlussstutzen 11 nach
außen abgedichtet
ist. Zusätzlich
oder alternativ könnten zwischen
dem Rohr 10 und dem Anschlussstutzen 11 O-Ringe
vorgesehen sein, die in entsprechende Nuten des Rohres 10 eingesetzt
sind.
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Der Buchsenabschnitt 18 und
der Scheibenabschnitt 17 des Drosselorgans 16 sind
mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 22 ausgebildet,
in welche ein umgeformtes Rohr 23 eingesetzt ist. Das Rohr 23 ist
in der Mitte von einem O-Ring 24 umgeben, der durch die
Formgestaltung des Rohres 23 gegen die Durchtrittsöffnung 22 gepresst
wird und dadurch das Rohr 23 gegenüber dem Buchsenabschnitt 18 des
Drosselorgans 16 abdichtet.
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Das Rohr 23 ist derart umgeformt,
dass es in der Mitte, also im Bereich des O-Ringes 24,
eine Durchtrittsöffnung 2 mit
dem gewünschten
Durchtrittsquerschnitt sowie beidseits hiervon jeweils einen Einlauf-
oder Auslauftrichter 25 für die Durchtrittsöffnung 2 bildet.
An seinen beiden Enden ist das Rohr 23 nach außen umgebördelt und
liegt auf den Stirnseiten 26 des Drosselorgans 16 auf.
Auf den umgebördelten
Rand des Rohres 23 ist jeweils ein entsprechend den 2 und 3 ausgebildetes Filtersieb 4, 7 derart
aufgesetzt, dass die konisch verjüngten geschlossenen Enden der Filtersiebe 4, 7 voneinander wegweisen.
Durch Umbördeln
der beiden Stirnseiten des Drosselorgans 16 sind die beiden
Filtersiebe 4, 7 zusammen mit dem Rohr 23 auf
dem Drosselorgan 16 fixiert.
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Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kreislaufes
gemäß 4 wird ein Drosselorgan 16 so
in die Öffnung 13, 14 des
Anschlussstutzens 11 eingeführt, dass der Abschnitt 18 in
die Öffnung 14 taucht
und der scheibenartige Abschnitt 17 am Absatz 15 anliegt.
Sodann wird das Rohr 10 mit seinem Abschnitt 12 in
die Öffnung 13 eingeführt und
das Rohr 10 mit dem Anschlussstutzen 11 verbunden, beispielsweise
durch eine Flanschverbindung. Dabei wird der scheibenförmige Abschnitt 17 des
Drosselorgans 16 zwischen dem Abschnitt 12 des
Rohres 10 und dem Absatz 15 derart eingespannt,
dass der Kreislauf nach außen
abgedichtet ist.
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Nun kann der Kreislauf in Betrieb
genommen werden. Die Strömungsrichtung
kann dabei gemäß Pfeil
I oder gemäß Pfeil
II gewählt
sein, da das Drosselorgan 16 auf beiden Seiten mit einem
Sieb 4, 7 ausgestattet ist. Eine eventuell erforderliche
Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
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Das erfindungsgemäße Drosselorgan ist platzsparend
einsetzbar und günstig
in der Herstellung. Zudem können
damit bis zu drei Funktionen, Drosselfunktion, Dichtfunktion und
Siebfunktion, realisiert werden. Auch hierdurch können weitere
Kosten und Platz eingespart werden.
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- 1
- Scheibe
- 2
- Durchtrittsöffnung
- 3
- Dichtelement
- 4
- Filtersieb
- 5
- Ansatz
- 6
- Einlauf-/Auslauftrichter
- 7
- Seite
von 1
- 8
- Ansatz
- 9
- Auslauf-/Einlauftrichter
- 10
- Rohr
- 11
- Anschlussstutzen
- 12
- Abschnitt
von 10
- 13
- Öffnung von
11
- 14
- Öffnung von
11
- 15
- Absatz
- 16
- Drosselorgan
- 17
- scheibenförmiger Abschnitt
- 18
- Buchsenabschnitt
- 22
- Durchtrittsöffnung
- 23
- Rohr
- 24
- O-Ring
- 25
- Einlauf-
oder Auslauftrichter
- 26
- Stirnseite
von 16
- I
- Strömungsrichtung
- II
- Strömungsrichtung
- d
- Dicke