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Die Erfindung betrifft einen Sammler
für ein Kältemittel
einer Klimaanlage, mit einem Gehäuse, einer
Kammer und einem kältemitteldurchlässigen Trennelement,
sowie einen Wärmetauscher
mit einem solchen Sammler und einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage
mit einem solchen Sammler. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Sammlers.
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Wärmetauscher
mit solchen Sammlern sind durch die ältere Patentanmeldung
DE 102 13 194 der Anmelderin
beschrieben. Beim Gegenstand der älteren Anmeldung der Anmelderin
wird ein Abschnitt des Sammlers dazu benutzt, das Trocknergranulat aufzunehmen,
wobei der Sammlerabschnitt durch Lochblueche nach oben und unten
begrenzt wird. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, dass kein separater Trocknerbehälter in
den Sammler eingesetzt werden muss, und dass der Trockner zusammen
mit dem gesamten Kältemittelkondensator
mitgelötet
werden kann, d. h. nicht nachträglich
nach dem Lötprozess
in den Sammler eingesetzt werden muss, der anschließend zu
verschließen
wäre. Nachteilig
bei der in der älteren
Anmeldung dargestellten und beschriebenen Lösung ist, dass der Sammler
im Bereich des Trocknerabschnittes aufgeweitet ist, d. h. einen
größeren Querschnitt
ge genüber
den benachbarten Abschnitten aufweist. Dies bedeutet einen mit zusätzlichen Kosten
verbundenen Fertigungsaufwand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Sammler nach dem Gegenstand der älteren Anmeldung dahingehend
zu verbessern, dass er einfacher und kostengünstiger herstellbar ist. Es
ist auch Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung
eines Sammlers anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
einen Sammler mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Wärmetauscher
beziehungsweise Kältemittelkondensator
mit den Merkmalen eines der Ansprüche 14 und 20, durch einen
Kältemittelkreislauf
mit den Merkmalen des Anspruchs 15 sowie durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Sammlers mit den Merkmalen eines der Ansprüche 16 bis
19 und 31.
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Gemäß Anspruch 1 weist ein Sammler
für ein
Kältemittel
einer Klimaanlage ein Gehäuse
mit einer Eintritts- und einer Austrittsöffnung, eine Kammer für eine Aufnahme
des Kältemittels
und zumindest ein kältemitteldurchlässiges Trennelement
auf, wobei das Trennelement einen ersten und einen zweiten Bereich
der Kammer voneinander trennt.
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Vorteilhafterweise weist eine Innenwand
des Gehäuses
einen oder mehrere insbesondere umlaufende oder ein- oder mehrmals
unterbrochene Vorsprünge
oder Vertiefungen für
eine Abstützung
des Trennelements auf. Dadurch ist es möglich, ein oder mehrere Trennelemente
in dem Sammler anhand solcher Anschlagflächen oder Widerlager an der
Innenwand des Gehäuses
abzustützen
beziehungsweise gegenüber
der Innenwand zu fixieren, ohne daß dafür die äußere Gestalt des Sammlers wesentlich
beeinflußt
würde.
Das Sammlergehäuse
kann somit auf einfache Weise, beispielsweise aus einem geschweißten Rohr
konstanten Querschnitts hergestellt werden, an dessen Innenwand
mittels einfacher Werkzeuge insbesondere die Vorsprünge angebracht
werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung weist das Trennelement einen Filter auf oder ist als Filter
ausgebildet, so daß der
erste Bereich der Kammer eine mit der Eintrittsöffnung kommunizierende Rücklaufkammer
und der zweite Bereich eine mit der Austrittsöffnung kommunizierende Vorlaufkammer
bildet. Durch eine Filterung des Kältemittels wird eine nachteilige
Verschleppung von Partikeln in einem Kreislauf des Kältemittels
behindert.
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Besonders bevorzugt umfaßt der Filter
ein Filtergewebe, das einen verstärkten Randbereich aufweist
und/oder in einem mit dem Gehäuse
verbindbaren Rahmen eingefaßt
ist. Dadurch weist der Filter eine erhöhte Stabilität auf, wodurch
insbesondere eine Montage des Filters in das Gehäuse erleichtert wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
ist in dem ersten Bereich ein Trockner aufnehmbar, so daß dem Kältemittel,
das den Sammler durchströmt,
Wasser entziehbar ist. Der erste Bereich der Kammer wird damit zum
Trocknerbereich. Der Trockner ist dabei insbesondere als Granulat oder
als Pulver ausgebildet und wird durch zumindest ein Trennelement
in dem Trocknerbereich fixiert.
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Bevorzugt weist das Trennelement
ein Sieb auf oder ist als Sieb ausgebildet. Dadurch wird ein Austreten
insbesondere von Abriebpartikeln aus dem Trocknerbereich hinein
in den zweiten Bereich der Kammer verhindert. Besonders bevorzugt
weist das Sieb einen verstärkten
Randbereich auf und/oder ist in einem mit dem Gehäuse verbindbaren
Rahmen eingefaßt.
Dadurch weist das Sieb eine erhöhte
Stabilität
auf, wodurch insbesondere eine Montage des Siebes in das Gehäuse erleichtert
wird.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung
ist der Trockner durch einen Kraftspeicher, wie beispielsweise eine
Druckfeder oder eine Tellerfeder, in dem ersten Bereich fixierbar.
Dadurch wird ein Verrutschen und gegebenenfalls ein Abrieb des Trockners
verhindert oder zumindest eingeschränkt. Besonders bevorzugt wird
eine Kraft, die von dem Kraftspeicher auf den insbesondere granulat-
oder pulverförmigen Trockner
ausgeübt
wird, mit Hilfe eines Kraftverteilers, wie beispielsweise einer
Druckplatte, auf den Trockner übertragen,
so daß die
Kraft gleichverteilt auf den Trockner wirkt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung besteht das Gehäuse
aus zumindest zwei Teilen, wobei das Trennelement in einer Fuge zwischen
zwei Gehäuseteilen
gehalten ist, woraus eine besonders einfache Bauweise des Sammlers folgt.
Nach einem Ausführungsbeispiel
ist dabei die Fuge auf der Außenseite
des Gehäuses
mit einer Abdeckung, wie beispielsweise einer Muffe, abgedeckt. Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind die zwei Gehäuseteile
derart ineinander steckbar, daß die
Fuge durch zumindest eines der beiden Gehäuseteile nach außen abgedeckt
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
ist das Trennelement gegen eine Bewegung vom ersten Bereich weg
abstützbar.
Insbesondere bei einem als Trocknerbereich ausgebildeten ersten
Bereich der Kammer kann ein Trockner so in den ersten Bereich aufgenommen
werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
ist das Trennelement gegen eine Bewegung zum ersten Bereich hin
abstützbar.
Besonders bevorzugt ist eine Abstützung des Trennelementes gegen
eine Bewegung vom ersten Bereich weg und gegen eine Bewegung zum
ersten Bereich hin.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
das Trennelement mittels eines Kraftspeichers, wie beispielsweise
einer Druckfeder, einer Tellerfeder oder eines Sicherungsringes
abstützbar.
Dies dient einer vereinfachten Montage des Trennelementes, das von
einem solchen vorgespannten Kraftspeicher gehalten wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
ist das Trennelement mit dem Gehäuse
stoffschlüssig verbunden,
insbesondere verlötet.
Besonders vorteilhaft ist das Trennelement in einem Arbeitsgang
mit dem Gehäuse
oder insbesondere dem Wärmeübertrager
verlötbar,
so daß die
Herstellung vereinfacht wird, da kein nachträgliches Einsetzen oder Verbinden
des Trennelementes in beziehungsweise mit dem Gehäuse notwendig
ist.
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Eine einfache Bauweise ist gemäß einer
weiteren Ausführungsform
durch ein rohrförmiges
Gehäuse
mit insbesondere rundem Querschnitt gegeben. Die Stirnseiten des
Rohres sind vorzugsweise geschlossen, wobei dann an anderer Stelle
zumindest eine Eintrittsöffnung
und zumindest eine Austrittsöffnung
angeordnet ist.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung sind die Vorsprünge
als umlaufende Sicke ausgebildet, d. h. als eine Einschnürung des
Sammlerquerschnittes. Alternativ kann diese Sicke über den
Umfang auch unterbrochen sein, sodass sich nur einzelne Sickensegmente
ergeben oder noppenartige Vorsprünge,
die geeignet sind, als Widerlager für die Einsätze zu fungieren.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung sind die beiden Einsätze durch eine zwischen ihnen
angeordnete Druckfeder belastet, die über eine bewegliche Andruckplatte
auf das Granulat drückt
und dieses unter Druckspannung hält.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann
der untere Einsatz als Lochblech oder als Ringsieb ausgebildet sein,
welches sich an den Vorsprüngen oder
einer umlaufenden Sicke abstützt
und zusätzlich
umfangseitig verlötet
sein kann. Dadurch ergibt sich im Randbereich eine 100%-ige Dichtheit,
sodass keine Partikel, z. B. Granulatabrieb in den unteren Sammlerraum
gelangen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung kann der obere Einsatz weitestgehend
offen sein und als Lochblech oder Ring ausgebildet sein, der sich
an den Vorsprüngen
abstützt.
Der obere Einsatz muss somit nicht abdichten, sondern nur ein Widerlager
für die
Druckfeder bilden, die auf die im Sammler bewegliche Andruckplatte
drückt.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung ist im unteren Bereich des Sammlers, d. h. zwischen
den beiden Überströmöffnungen
ein Ringsieb angeordnet, d. h. ein ebenes Siebgewebe, welches umfangsseitig
durch einen Ring eingefasst ist, der im Sammler befestigt ist, sei
es in einer Nut oder sei es durch eine reibschlüssige Verbindung, z. B. durch
Verpressen infolge Durchmesservergrößerung des Ringes. Dieses Filtersieb
hat gegenüber
einem napfförmigen
Sieb (nach der älteren
Anmeldung) den Vorteil einer konstanten Maschenweite. Dadurch werden
feine Partikel im Sammler zurückgehalten. Auch
dieser Ring kann umfangseitig mit der Sammlerinnenwand verlötet werden,
um in diesem Bereich eine hundertprozentige Dichtheit zu erzielen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird
ein erfindungsgemäßer Sammler
in einen Wärmetauscher
mit Rohren, Rippen und zwei Kopfstücken und/oder in einen Kältemittelkreislauf
einer Klimaanlage mit einem Verdichtungselement, einem ersten Wärmetauscher,
einem Entspannungselement und einem zweiten Wärmetauscher eingesetzt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch
durch ein Verfahren mit den Merkmalen eines der Ansprüche 16 bis
19 und 31 gelöst.
Vorteilhaft bei diesen Verfahren ist, dass der insbesondere mitzulötende Trockner
auf einfache Weise im Sammler montiert und fixiert werden kann.
Dies geschieht beispielsweise nach dem Einsetzen eines Trockners
im Wesentlichen dadurch, dass ein Einsatz beispielsweise durch ein
geeignetes Werkzeug niedergedrückt
und ein Kraftspeicher unter Vorspannung gesetzt und anschließend in
dem vorgespannten Zustand fixiert wird, indem oberhalb davon ein
oder mehrere Vorsprünge
in die Gehäuseinnenwand
eingebracht werden, wobei sich der Einsatz anschließend an
die Vorsprünge
anlegt. Damit ist der Trockner im Sammler fertig montiert. Der niedergedrückte Einsatz
ist dabei entweder das Trennelement oder ein Kraftverteiler oder
eine Gehäusewand.
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Für
das erfindungsgemäße Verfahren
sind also nur ein Werkzeug, z. B. ein Stempel zur Erzeugung einer
Vorspannung und ein weiteres von außen wirkendes, mit dem ersten
Werkzeug koordiniertes Werkzeug erforderlich, welches die Vorsprünge im Sammler
anbringt. Dies sind einfache und sichere Verfahrensschritte, die
eine kostengünstige
Herstellung des Sammlers mit lötbarem
Trockner erlauben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1-6 jeweils einen Ausschnitt
eines Wärmeübertragers
mit einem Sammler gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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7 einen
Ausschnitt eines Sammlers,
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8-9 jeweils einen Ausschnitt
eines Wärmeübertragers
mit einem Sammler,
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10-13 jeweils einen Ausschnitt
eines Sammlers und
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14-16 jeweils einen Ausschnitt
eines Wärmeübertragers
mit einem Sammler.
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1 zeigt
einen nur teilweise dargestellten Kältemittelkondensator 1 in
perspektivischer Darstellung, wobei ein Wärmetauschernetz 2,
ein Sammlerohr 3 und ein Sammler 4 teilweise dargestellt
sind. Der Kältemittelkondensator 1 entspricht
in seinem Aufbau weitestgehend dem Kältemittelkondensator nach der älteren Anmeldung
mit dem Aktenzeichen 102 13 194.5, die in toto zum Gegenstand dieser
Anmeldung gemacht, d. h. vollständig
in die Offenbarung der Erfindung einbezogen wird.
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Das Wärmetauschernetz 2 besteht
aus Flachrohren 5, deren Enden von dem Sammelrohr 3 aufgenommen
werden und zwischen denen Wellrippen 6 angeordnet sind.
Das Sammelrohr 3 und der Sammler 4 sind parallel
zueinander angeordnet und – wie
aus der älteren
Anmeldung bekannt – mechanisch
und strömungsmäßig miteinander
verbunden, d. h. über
zwei Überströmöffnungen 7 und 8 , über welche
das Kältemittel
vom Sammelrohr 3 in den Sammler 4 eintritt und
aus diesem wieder in das Sammelrohr 3 zurückströmt. Der
Sammler 4 ist aus einem Rohrstück 9, z. B. eines
geschweißten
Rohres und einem extrudierten Profil 10 zusammengesetzt, welches
die Überströmöffnungen 7, 8 aufweist
und stirnseitig durch einen Deckel 11 verschlossen ist.
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Der Sammler 4, bestehend
aus Rohr 9 und Profil 10, weist etwa einen kreisförmigen Querschnitt auf
und ist in der Darstellung aufgeschnitten, um Einblick in seinen
Innenraum zu gewähren.
Dort ist im Bereich zwischen den beiden Überströmöffnungen 7, 8 ein
Filter in Form eines Ringsiebes 12 angeordnet, welches
aus einem äußeren Ring 13 und
einem inneren, ebenen, von dem Ring 13 eingefassten Siebgewebe 14 besteht.
Der Ring 13 ist in einer Nut 15 des Profils 10 formschlüssig gehalten
und kann mit dem Profil
10 verlötet werden. Die Montage des
Ringsiebes 12 erfolgt in der Weise, dass das Ringsieb 12 mit leichtem
Radialspiel in das Profil 10 eingeführt wird, bis es die Ringnut 15 erreicht
hat. Der Ring 13 wird dann durch Durchmesservergrößerung,
z. B. durch Pressen in der Ringnut 15 verankert. Eine reibschlüssige Befestigung
des Ringes 13 ohne eine Ringnut 15 wäre ebenfalls
möglich.
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Im Rohrstück 9 ist eine umlaufende,
nach innen gerichtete Sicke 16 angeordnet; die eine Verengung
des Rohrquerschnittes ergibt. Die Sicke 16 kann, bevor
das Rohrstück 9 mit
dem Profil 10 verbunden wird, in das Rohrstück 9 eingebracht
werden. Anstelle dieser umlaufenden Sicke 16 sind auch
einzelne über
den Umfang verteilte Sickensegmente oder noppenartige Vorsprünge möglich. Oberhalb der
Sicke 16 ist ein Lochblech 17 angeordnet, d. h.
es liegt auf der Sicke 16, die für das Lochblech 17 ein Widerlager
bildet. Das Lochblech 17 kann später umfangseitig mit dem Rohrstück 9 verlötet werden. Oberhalb
des Lochbleches 17 ist Trocknergranulat 18 (teilweise
dargestellt) als Schüttung
in den Sammler 4 eingefüllt.
Oberhalb der Granulatfüllung 18 befindet
sich ein axial im Sammler 4 bewegliches weiteres Lochblech 19,
welches zunächst
lose auf der Granulatschüttung
aufliegt. Dieses Lochblech 19 wirkt als Andruckplatte und
wird von einer über
ihm angeordneten Druckfeder 20 belastet, die sich nach oben
gegen ein weiteres Lochblech 21 abstützt, welches seinerseits an
Vorsprüngen 22 anliegt,
die über den
Umfang verteilt sind. Die noppenartigen Vorsprünge 22, die als Widerlager
für das
Lochblech 21 dienen, werden erst dann in das Rohrstück 9 eingebracht,
nachdem sämtliche
Bestandteile 17 bis 21 des Trockners im Sammler 4 positioniert
sind.
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Die Fertigmontage dieser Trocknerbestandteile,
d. h. ihre endgültige
Fixierung im Sammler 4 erfolgt in der Weise, dass das oberste
Lochblech 21 mittels eines nicht dargestellten Stempels
nach unten gedrückt
wird, wodurch die Feder 20 vorgespannt und das Granulat
ebenfalls unter Drucks pannung gesetzt wird. Wenn das oberste Lochblech 21 seine
vorgegebene Position erreicht hat, werden von außen durch ein geeignetes Werkzeug
die noppenartigen Vorsprünge 22 in
das Rohrstück 9 eingedrückt, und das
Lochblech 21 kann dann durch Zurückfahren des Stempels entlastet
werden, es legt sich dann mit seiner Oberkante an die Vorsprünge 22 an.
Aufgrund der Vorspannung der Feder 20 werden somit alle Trocknerbestandteile 17 bis 21 zwischen
den beiden Widerlagern 16, 22 in Position gehalten
und können anschließend mit
dem gesamten Kondensator 1 verlötet werden. Der Sammler 4 wird
vorher durch einen nicht dargestellten Deckel nach oben hin verschlossen.
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Die Lochbleche 17, 19 sind
mit einem nicht dargestellten aufgelegten Siebgewebe versehen, welches
Partikel wie Granulatstaub zurückhält. Das oberste
Lochblech 21 kann auch als Ring ausgebildet sein, d. h.
innen einen freien Querschnitt aufweisen, das es lediglich die Funktion
eines Widerlagers für die
Druckfeder 20 ausübt.
Im Übrigen
können
auch die beiden Lochbleche 17, 19 als Ringsiebe
nach Art des zuvor beschriebenen Ringsiebes 12 ausgeführt und
im Sammler 4 befestigt sein.
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Die Lochbleche bzw. Ringsiebe können in
einer anderen Ausführungsversion
einen aufgestellten Rand ähnlich
eines Tiegels oder Topfes aufweisen.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Wärmeübertragers 30 mit
einem Sammler 31. In die Innenwand 33 eines rohrförmigen Gehäuses 32 des
Sammlers sind durch Eindrücken
von außen Vorsprünge 34 eingebracht,
auf die ein Ring 35 gelegt ist. Ein Kraftspeicher in Form
einer Druckbeziehungsweise Schraubenfeder 36 liegt auf
dem Ring 35 auf und ist selbst von einem als Gewebescheibe ausgebildeten
Sieb oder Trennelement 37 abgedeckt. Für eine verbesserte Stabilität kann die
Gewebescheibe 37 einen durch verdichtetes Gewebe versteiften
Randbereich aufweisen. In einer Kammer 39 in dem Sammlergehäuse 32 wird
durch das Trennelement 37 ein Trocknerbereich 38 abgeteilt,
in dem ein zwecks besserer Übersichtlichkeit
nicht dargestellter Trockner angeordnet ist. Der Trockner ist wiederum
von einer zweiten Gewebescheibe 40 abgedeckt, die wiederum
von Vorsprüngen 41 der
Innenwand 33 abgestützt
ist. Die einzelnen Bestandteile können in der beschriebenen Reihenfolge
ebenso wie in umgekehrter Reihenfolge in den Sammler 31 eingesetzt
werden.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Wärmeübertragers 50 mit
einem Sammler 51. Hier werden zunächst Vorsprünge 52 in eine Gehäuseinnenwand 53 des
Sammlers 51 eingebracht, dann wird ein als Blechronde ausgebildetes
Trennelement 54 auf den Vorsprüngen 52 abgestützt, wonach
das Sammlergehäuse
mit einem nicht dargestellten Trockner befällt wird. Anschließend wird
mit Hilfe eines als Lochblech ausgebildeten Trennelementes 55 eine
Gewebescheibe 56 in das Sammlergehäuse eingeschoben.
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Bevorzugt sind die Außenabmessungen – hier:
der Durchmesser – der
Gewebescheibe 56 größer als
die Innenabmessungen des Sammlergehäuses, so daß sich ein äußerer Rand der Gewebescheibe 56 an
eine äußere Umfangsfläche des
Trennelementes 55 anlegt und die Gewebescheibe 56 somit napfförmig ausgebildet
ist und mit Hilfe eines anschließend eingebrachten, als Druck-
beziehungsweise Schraubenfeder ausgebildeten Kraftspeichers 57 gegen
den Trockner gedrückt
wird, wodurch der Trockner in einem als Trocknerbereich 58 abgetrennten
Teil der Kammer 59 in dem Sammler 51 fixiert wird.
Zur Erhaltung einer auf den Kraftspeicher 57 wirkenden
Vorspannung werden schließlich
Vorsprünge 60 in
die Gehäuseinnenwand 53 eingebracht,
an denen sich der Kraftspeicher 57 abstützt. Durch das Einbringen der
Vorsprünge 52 beziehungsweise
60 in die Gehäuseinnenwand 53 von
außen
verbleiben auf der Außenseite 61 des
Sammlers 51 Einbuchtungen 62 beziehungsweise 63.
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Wie in 4 dargestellt
ist, ist es auch möglich,
einen Sammler 71 eines Wärmeübertragers 70 folgendermaßen vorzumontieren.
Ein als Lochblech ausgebildetes Trennelement 72 wird auf
Vorsprünge 73 in
der Gehäuseinnenwand 74 des
Sammlers 71 gelegt. Anschließend wird eine Gewebescheibe 75 in den
Sammler 71 eingesetzt, wobei die Gewebescheibe 75 vorzugsweise
größere Außenabmessungen als
die Innenabmessungen des Sammlergehäuses aufweist, so daß ein Randbereich 76 der
Gewebescheibe 75 hochstellbar und an die Gehäuseinnenwand 74 anlegbar
ist. Vorteilhaft ist ein Einschieben der Gewebescheibe 75 in
den Sammler 71 mit Hilfe eines Stempels, der besonders
bevorzugt innen hohl ausgebildet ist, so daß der Stempel gleichzeitig
zum Befüllen
des Sammlers mit einem insbesondere in Granulat- oder Pulverform
vorliegenden Trockners verwendbar ist. In diesem Fall wird der Randbereich 76 der
Gewebescheibe 75 vorteilhafterweise durch den Trockner
an die Gehäuseinnenwand 74 gedrückt.
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Schließlich wird der nicht gezeigte
Trockner durch eine weitere Gewebescheibe 77 abgedeckt und
mit Hilfe eines Kraftspeichers 78 fixiert, wobei der Kraftspeicher 78 über ein
ebenfalls als Gewebescheibe oder als Blechscheibe oder als Blechring ausgebildetes
Trennelement 79 an Vorsprüngen 80 abgestützt und
in vorgespanntem Zustand gehalten wird.
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Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
ist ein Kraftspeicher uunmittelbar auf Vorsprüngen einer Sammlergehäuseinnenwand
abgestützt,
also ohne dazwischenliegendem Trennelement. Ein Trennelement ist
dann genauso wie bei dem Ausführungsbeispiel
in 4 durch die Gewebescheibe 77 gegeben.
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5 zeigt
einen Wärmeübertrager 90 mit einem
Sammler 91, bei dem ein nicht dargestellter Trockner mit
Hilfe eines Kraftspeichers 92 und eines Trennelementes 93 nicht
gegen ein weiteres Trennelement, sondern gegen einen Gehäusedeckel 94 des Sammlers 91 gedrückt wird.
Um ein Heraus fallen des Gehäusedeckels 94 infolge
einer von dem Kraftspeicher 92 ausgeübten Kraft zu verhindern, ist
es möglich,
den Gehäusedeckel 94 paßgenau in
den Sammler einzusetzen, wobei beispielsweise nach einem Lötvorgang
eine feste Verbindung zwischen Gehäusedeckel und Sammlergehäuse vorliegt.
Ebenso besteht die Möglichkeit,
Vorsprünge
in die Gehäuseinnenwand 95 einzubringen,
so daß der
Gehäusedeckel 94 in
einer gewünschten
Position fixiert ist. Die Vorsprünge
können
beispielsweise als Sicken beziehungsweise Einkerbungen oberhalb
des Gehäusedeckels 94 in
die Gehäusewand
eingebracht werden. Ebenso kann der Gehäusedeckel 94 mittels
umgebogener Laschen fixiert werden. Eine weitere Möglichkeit
der Fixierung des Gehäusedeckels
besteht darin, die Gehäusewand
oberhalb des Gehäusedeckels 94 umfangseitig
ganz oder teilweise einzuschnüren
In 6 ist ein Ausschnitt
eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Sammlers 101 eines Wärmeübertragers 100 gezeigt.
Hier wird ein Trennelement in Form einer Gewebescheibe 102 über einen
als Druckfeder ausgebildeten Kraftspeicher 103 gestülpt, indem
die Gewebescheibe 102 mit Hilfe des Kraftspeichers 103 in
den Sammler eingeschoben wird. Dies geschieht beispielsweise ähnlich wie
bei den zu 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen.
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Anschließend werden Vorsprünge 104 in
die Gehäuseinnenwand
des Sammlers 101 eingebracht, so daß der Kraftspeicher 103 abgestützt wird.
Die Form des Kraftspeichers 103 muß entsprechend angepaßt sein,
das heißt
die Außenabmessungen
des Kraftspeichers 103 müssen so gewählt sein, daß der Kraftspeicher 103 durch
die Vorsprünge 104 an
einer Bewegung an den Vorsprüngen
vorbei gehindert wird.
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In 7 ist
ein Ausschnitt eines Sammlers 110 zu sehen, bei dem ein
Trennelement 116, welches ein Lochblech 111 aufweist, über einen
Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 112 und einen Haltering 113 an
Vorsprüngen 114 in
der Gehäuseinnenwand 115 des
Sammlers 110 abgestützt
ist. Das Trennelement 116 weist desweiteren eine Gewebescheibe 117 auf,
so daß eine
Abtrennung eines Trocknerbereichs 118 von einer Innenkammer
des Sammlers 110 verwirklicht ist. Die Gewebescheibe 117 ist
dabei insbesondere federelastisch ausgebildet und wirkt somit selbst
als Kraftspeicher, so daß bei
einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel
unter Umständen
der Kraftspeicher 112 weggelassen werden kann. Vorteilhaft
ist die Gewebescheibe 117 aus einem temperaturbeständigen Material
hergestellt, so daß eine
der Befüllung
nachfolgende Verlötung des
Sammlers möglich
ist. Die Gewebescheibe 117 kann beispielsweise als Dämmstoffmatte
oder als Glasfibermatte ausgebildet sein.
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8 zeigt
einen Ausschnitt eines – zur
Veranschaulichung aufgeschnittenen – Wärmeübertragers 120 mit
Rohren 121, Rippen 122, einem Kopfstück 123 und
einem Sammler 124. In dem rohrförmigen Kopfstück 123 sind
Kammern 125, 126 durch Trennwände 127, 128 voneinander
getrennt beziehungsweise nach außen abgeschlossen. Das Kopfstück 123 und
der Sammler 124 sind über
einen Verbindungsbereich 129 fest miteinander verbunden, vorzugsweise
einstückig
miteinander ausgebildet.
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Der Sammler 124 weist eine
Rücklaufkammer 130 und
eine Vorlaufkammer 131 auf, wobei die Rücklaufkammer 130 über eine
Eintrittsöffnung 132 mit
der Kammer 125 des Kopfstücks 123 und die Vorlaufkammer 131 über eine
Austrittsöffnung 133 mit der
Kammer 126 des Kopfstücks 123 kommuniziert. Die
Rücklaufkammer 130 und
die Vorlaufkammer 131 werden durch ein als Filter ausgebildetes
Trennelement 134 voneinander getrennt.
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Im Betrieb werden der Wärmeübertrager 120 und
der Sammler 124 vorzugsweise folgendermaßen durchströmt. Kältemittel
aus einigen der Rohre 121 wird in der Kammer 125 des
Kopfstücks 123 gesammelt
und strömt
von dort durch die Eintrittsöffnung 132 in
die Rücklaufkammer 130 des
Sammlers 124. Im Sammler tritt eine Beruhigung des Kältemittels, das
unter Umständen
sowohl in der flüssigen
als auch in der gasförmigen
Phase vorliegt, auf, so daß vorzugsweise
phasenreines Kältemittel
den Sammler verläßt. In dem
Sammler tritt das Kältemittel
durch das Trennelement 134 in die Vorlaufkammer 131 über und
wird dabei gefiltert, indem Partikel in dem als Filter ausgebildeten
Trennelement hängenbleiben.
Ein nicht dargestellter Trockner in der Rücklaufkammer entzieht dem Kältemittel
zudem unerwünschtes
Wasser, das unter Umständen
in dem Kältemittel
enthalten ist. Das Kältemittel
strömt schließlich durch
die Austrittsöffnung
in die Kammer 126 des Kopfstücks 123 und wird auf
einige der Rohre 121 verteilt.
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Der Filter 134, der beispielsweise
als Gewebescheibe ausgebildet ist, ist durch einen umlaufenden Vorsprung 134 gegen
eine Bewegung in Richtung der Vorlaufkammer und über ein als Sicherungsring
ausgebildetes Spreizelement 137 durch einen ebenfalls umlaufenden
Vorsprung 136 gegen eine Bewegung in Richtung der Rücklaufkammer
abgestützt.
Hierzu wird der vorzugsweise napfförmige Filter zunächst in
den Sammler eingesetzt und anschließend mit Hilfe des Spreizelementes 137 in
eine zwischen den Vorsprüngen 135 und 136 gebildete Vertiefung
gedrückt.
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Hierbei übernimmt das Spreizelement 137 zum
einen die Aufgabe, das Trennelement 134 zu fixieren, und
drückt
zum anderen einen vorzugsweise aufgestellten Rand des Trennelementes 134 gegen die
Innenwand 138 des Sammlers, vorteilhafterweise in die zwischen
den Vorsprüngen 135 und 136 gebildete
Vertiefung. Um ein solches Andrücken
des Trennelementes 134 an die Innenwand 138 des Sammlers
auch in einem offenen Bereich 139 des Sicherungsringes 137 zu
gewährleisten,
kann der Sicherungsring 137 nach der Montage gespannt werden,
in gespanntem Zustand ein Stück
weit gedreht werden, um anschließend wieder entspannt zu werden.
Unter Umständen
ist es ausreichend, wenn das Spreizelement 137 ohne Vorspannung
in der zwischen den Vorsprüngen 135 und 136 gebildeten
Vertiefung sitzt.
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In 9 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Wärmeübertragers 140 mit
einem Sammler 141 dargestellt, wobei der Sammler 141 ein
Gehäuse 142 aufweist,
das im wesentlichen aus zwei ineinandergesteckten Rohrteilen 143, 144 und
Verschlußdeckeln 145 besteht.
Das äußere Rohrteil 143 weist
einen Vorsprung 146 auf, der ein als Filter ausgebildetes
Trennelement 147 abstützt.
Mit Hilfe einer Stirnseite des inneren Rohrteils 144 wird
das Trennelement 147 in die entgegengesetzte Richtung abgestützt. Das
Gehäuse 142 des
Sammlers 141 ist gemeinsam mit dem Wärmeübertrager 140 verlötbar.
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Der Filter 147 kann als
einfache Gewebescheibe ausgebildet sein, einen verdichteten, verstärkten oder
umgeschlagenen Rand aufweisen oder, wie in 9 gezeigt, in einen Ring 148 eingefaßt sein.
Vorzugsweise ist der Ring 148 aus Metall, so daß er mit
dem Sammlergehäuse 142 verlötbar ist.
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10 zeigt
den Ausschnitt eines Sammlers 150 im Querschnitt. Eine
Gehäuseinnenwand 151 des
Sammlers 150 weist einen ersten Vorsprung 152, einen
zweiten Vorsprung 153 und eine dazwischenliegende Vertiefung 154 auf.
Ein Trennelement 155, beispielsweise ein Filter, liegt
auf dem ersten Vorsprung 152 auf und wird mit Hilfe eines
konischen Ringes 156 gegen den Vorsprung 152 gedrückt.
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Wird nun der konische Ring 156 in
die Vertiefung 154 gedrückt,
erhält
man eine Anordnung, welche in 11 dargestellt
ist. Der Ring 156 wird dann durch den Vorsprung 153 abgestützt, wobei
dann durch eine umfangseitige Verspannung des Ringes 156 eine
Abdichtung erzielt wird.
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Bei einem ähnlichen Ausführungsbeispiel
ist ein Trennelement beidseitig solchermaßen durch einen verspannten
Ring abgestützt,
wobei ein koni scher Ring unter Umständen auch ohne Vertiefung, also
nur umfangseitig im Sammlergehäuse
verspannt werden kann.
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12 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Sammler 160, dessen Gehäuse, ähnlich wie
bei dem Sammler 141 in 9 zumindest
zwei Rohrteile 161, 162 aufweist. Die beiden Rohrteile
sind stirnseitig aufeinandergesetzt und über eine Muffe 163 miteinander
verbunden. Ein als Filter ausgebildetes Trennelement 164 weist
einen in einen Ring 165 eingefaßten Rand auf. Der Ring 165 ist
zwischen den zueinanderweisenden Stirnseiten der Rohrteile 161, 162 angeordnet
und wird so in seiner Position gehalten.
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Der Sammler 170 in 13 weist ein Gehäuse mit
einer Innenwand 171 und ein Trennelement 172 auf,
das beidseits durch von außen
eingebrachte Vorsprünge 173, 174 in
der Innenwand 171 abgestützt ist. Die als Noppen ausgebildeten
Vorsprünge 173, 174 sind
in zwei Reihen angeordnet, wobei jede Noppenreihe ebenfalls als
umlaufende Sicke ausgebildet sein kann. Die Vorsprünge 173, 174 können vor und/oder
nach dem Einsetzen des Trennelementes in den Sammler in die Innenwand
des Sammlergehäuses
eingebracht werden, wobei in dem ersten Fall das Trennelement an
einer Reihe von Vorsprüngen vorbeigedrückt werden
muß. Dies
bedeutet einen besonders niedrigen Fertigungsaufwand.
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14 zeigt
einen Ausschnitt eines Wärmeübertragers 180 mit
einem Sammler 181, bei dem ein zwecks besserer Übersichtlichkeit
nicht dargestellter Trockner ohne Zuhilfenahme eines Kraftspeichers
in einem Trocknerbereich 182 fixiert ist. Der Trockner wird
zwischen einem als Sieb ausgebildeten Trennelement 183 und
einem Gehäusedeckel 184 des Sammlers 181 gehalten.
Das Trennelement wird durch Vorsprünge 185 in der Innenwand 186 des Sammlergehäuses abgestützt, wohingegen
der Gehäusedeckel 184 durch
ein umgeformtes Gehäuseende 187 gegen
ein Herausfallen gesichert ist.
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Wie in 14 zu
sehen ist, kann das Trennelement 183 in einen Ring 188 eingefaßt sein,
der auf die Vorsprünge 185 gelegt
wird.
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15 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem das Trennelement 191 als Lochblech 192 mit
einer Glasfaserauflage 193 ausgebildet und ebenfalls auf
Vorsprünge 194 in
einer Gehäuseinnenwand 195 des
Sammlers 190 geluegt ist.
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Bei dem Sammler 200 in 16 ist das Trennelement 201 als
Lochblechnapf 202 mit aufgestelltem Randbereich 203 ausgebildet
und ebenfalls mit einer Glasfaserauflage 204 versehen.
Durch eine Verkörnung
und/oder Versickung des Gehäuses
des Sammlers auf Höhe
des Trennelementes 201 ist das Trennelement 201 gegen
eine Lageänderung
in Richtung des nicht dargestellten Trockners oder in entgegengesetzter
Richtung gesichert.
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Die Erfindung wird ebenfalls gelöst durch
einen Wärmeübertrager
beziehungsweise durch ein Verfahren mit einem oder mehreren der
folgenden Merkmale.
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Gelöteter Kältemittelkondensator, bestehend aus
einem Wärmetauschernetz
mit Flachrohren und Wellrippen, aus Sammelrohren, die mit den Flachrohren
in Fluidverbindung stehen, sowie aus einem parallel zu einem der
Sammelrohre angeordneten Sammler, der vorzugsweise einen Trockner
und/oder Filter in sich aufnimmt und über Überströmöffnungen mit dem Sammelrohr
in Fluidverbindung steht, wobei der Trockner als ein ein Trocknermittel
aufnehmenden Raum ausgebildet wird, welcher von einem Abschnitt
des Sammlers und zwei den Querschnitt des Sammlers durchsetzenden,
kältemitteldurchlässigen Einsätzen begrenzt
ist, die sich an mindestens einem oder mehreren Vorsprüngen des
Sammlers abstützen.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorsprung oder die Vorsprünge als umlaufende Sicke oder
zumindest einzelne, verteilte Vorsprünge ausgebildet sind.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorsprung oder die Vorsprünge als über den Umfang des Sammlers
verteilte Sickensegmente ausgebildet sind.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Einsätzen
ein elastisches Element, wie beispielsweise eine Druckfeder, angeordnet
ist, die sich einerseits gegen den oberen Einsatz und andererseits
gegen eine bewegliche Druckplatte abstützt, die auf dem Trocknergranulat
aufliegt und dieses gegen den unteren Einsatz drückt.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der untere Einsatz als Lochblech mit aufgelegtem oder integriertem
Sieb oder Siebgewebe ausgebildet ist.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass das Lochblech umfangseitig mit dem Sammler verlötet ist.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass im unteren Bereich des Sammlers zwischen den beiden Überströmöffnungen
das Filter angeordnet und als Ringsieb ausgebildet ist.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass das Ringsieb aus einem äußeren Ring
und einem eingefassten, ebenen Siebgewebe besteht.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ring in eine Nut im Sammler eingesetzt ist.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ring mit dem Sammler durch Reibschluss verbunden ist.
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Kondensator wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ring umfangseitig mit dem Sammler verlötet ist.
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Verfahren zur Herstellung eines Kondensators
wie vor, dadurch gekennzeichnet,
dass zunächst die Vorsprünge im unteren
Bereich des Sammlers hergestellt werden,
dass dann der erste
Einsatz auf die unteren Vorsprünge
gelegt wird,
dass anschließend
Granulat eingefüllt
und mit der beweglichen Andruckplatte nach oben abgedeckt wird,
dass
auf der Andruckplatte die Druckfeder und darüber der zweite Einsatz positioniert
werden,
dass der zweite Einsatz von außen im Sammler niedergedrückt und
die Druckfeder vorgespannt wird,
dass oberhalb des zweiten
Einsatzes Vorsprünge
in den Sammler eingebracht werden, und
dass der zweite Einsatz
von außen
entlastet und von der Druckfeder gegen die Vorsprünge gedrückt wird.
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Abschließend sei betont, daß die Merkmale der
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele im
Rahmen der vorliegenden Erfindung beliebig miteinander kombinierbar
sind.