DE3150187C2

DE3150187C2 - Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3150187C2
Application number: DE19813150187
Authority: DE
Inventors: Wilfried 7022 Leinfelden-Echterdingen Winterer
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3150187A1

Abstract

Ein Verdampfer für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen umfaßt im wesentlichen einen Verdampferblock in Rippen-Rohr-Bauweise und einen Anschlußkasten, in dem jeweils Anfang und Ende der parallelgeschalteten Verdampferrohre befestigt sind. Die Aufteilung des Kältemittelstromes in mehrere Teilströme erfolgt in einem Venturiverteiler, dessen Auslaßkanäle über jeweils einen Kanal mit je einem Verdampferrohr in Verbindung stehen. Der Anschlußkasten ist aus mindestens zwei aufeinanderliegenden Platten aufgebaut. Die Verbindungskanäle werden durch Nuten gebildet, die an der Oberfläche einer der Platten angeordnet und durch die andere Platte abgedeckt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-OS 28 47 525 ist ein Verdampfer für Klimaanlagen bekannt, der aus einem Verdampferblock, der eine Vielzahl von Rohrgabeln und Lamellen umfaßt, und einen Anschlußkasten aufweist Im Anschlußkasten integriert ist ein Verteilerraum und ein Sammelraum. 5 Ober eine Kältemitteleinspritzdüse gelangt das Kältemittel in den Verteilerraum, durchfließt die U-förmig gebogenen Rohrgabeln und wird, nachdem es in den Sammelraum eingetreten ist, über eine Kompressorsaugleitung abgezogen.

Bei einem derartigen Verdampfer bestehen alle Verdampferrohre aus Rohrgabeln, wobei jede Rohrgabel in den Verteilerraum und in den Sammelraum reichL Alle Rohrgabeln bilden somit parallel geschaltete Verdamp-■ferrohre. Bei einem solchen Aufbau ist eine gleichmäßige Verteilung des in zwei Phasen vorliegenden Kältemittels mit gleichen Phasenanteilen auf alle parallel geschalteten Verdampferrohre nur dann hinreichend möglich, wenn die Anzahl der parallelen Verdampferrohre sehr gering ist Das hat bei der in Kraftfahrzeugen üblichen Leistungsgrößenordnung zur Folge, daß der Verdampfer sehr schlank und mit großen Rohrgabeffängen ausgeführt werden muß. Der hierzu notwendige Bauraum steht in der Regel nicht zur Verfügung. Dadurch, daß die Vielzahl der Verdampferrohre von einem gemeinsamen Einspritz- und Verteilerraum versorgt werden, wird durch ungleichmäßiges Verteilen des Kältemittelstromes keine gleichmäßige Kühlwirkung über das Blockvolumen erreicht, was schließlich zu einer Minderleistung des Verdampfers führt.

Im deutschen Hauptpatent 31 26 838 wurde daher bereits vorgeschlagen, im Anschlußkasten einen Venturiverteiler anzuordnen, in welchem das Kältemittel in mehrere Teilströme aufgeteilt und in Kanälen, die im Anschlußkasten ausgebildet sind und deren Zahl der Anzahl der Teilströme entspricht, von dem Venturiverteiier zu den Verdampferrohren geführt wird.

Dadurch wurde ein Verdampfer geschaffen, bei dem die einmal gleichmäßig aufgeteilten Kältemittelströme über die geamte Rohrlänge erhalten bieiben und somit ein gleichmäßiges Verdampfen in allen Rohren gewährleistet ist, was zu einem guten Ausnutzungsgrad führt und eine optimale Dimensionierung des Verdampfers ermöglicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen Verdampfer hinsichtlich seines Anschlußkastens derart weiterzubilden, daß er auf einfachere und billigere Weise herstellbar und für eine Großserienproduktion geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

so kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß die Kanäle als Nuten an der Oberfläche eines Bauteiles angeordnet und durch ein weiteres Bauteil abgedeckt sind. Auf diese Weise läßt sich ein Anschlußkasten mit beliebiger Kanalführung im Spritzgießerverfahren sehr leicht herstellen. Auch bietet der erfindungsgemäße Anschlußkasten die Möglichkeit, die einzelnen Bauteile aus unterschiedlichen, den jeweiligen Anforderungen entsprechenden

eo Materialien herzustellen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist im Anspruch 2 angegeben, wonach in einer ersten Platte Anschlußstutzen für die Vcrclampfcrrohre sowie der Sammclraum vorgesehen sind, wobei die Anschlußstellen und der Sammdraum auf der den Verdampferrohren abgewandten Seite durch eine /weite Platte abgedeckt sind. Auf diese Weise können die Anschlußstutzen als Durchgangsbohrungen und die Nu-

ten sowie der Sammelraum als Vertiefungen auf einer Seile der ersten Platte einfach hergestellt werden. Damit ist erreicht, daß nur eine der beiden Platten eine spezielle Formgebung benötigt und die andere Platte eben ausgeführt werden kann.

Zur weiteren Vereinfachung des Verdampferblockes, durch welche die separaten Rohrbogen zur Verbindung der Rohrgabeln entfallen, ist die Maßnahme des Anspruchs 3 von Vorteil.

Zur kältemitteldichten Verbindung der beiden Platten gibt es verschiedene Möglichkeiten. So können die Platten beispielsweise an ihren Anlageflächen miteinander verbötet oder verklebt sein; es ist jedoch auch möglich, beide Teile mittels Schrauben, Nieten oder Bördelung miteinander zu verbinden, wobei zur Abdichtung zwischen den Platten eine Dichtung eingelegt ist Um in allen, vom Venturiverteiler zu den Anschlußstutzen der Verdampferrohre führenden Kanälen den gleichen Druckabfall zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Nuten durch Umlenkung auf gleiche Längen zu bringen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Anschlußkasten eines Verdampfers,

F i g. 2 einen Anschlußkasten gemäß F i g. 1 in explodierter Darstellung,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die die Nuten, Anschlußstutzen und Umlenkkanäle tragende Platte (für einen neun Stränge umfassenden Verdampfer),

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3.

In F i g. 1 ist ein Anschlußkasten 7 gezeigt, der im wesentlichen aus zwei aufeinanderliegenden Platten, nämlich einer ersten Platte 74 und einer zweiten Platte 75, besteht. Es ist ferner eine Bodenplatte 73 vorgesehen, in der die Enden von Rohrgabeln 31 und 33 durch Aufweiten befestigt sind. Die Rohrgabeln 31 und 33 bilden zusammen mit einer Vielzahl von Rippen 6 einen Verdampferblock.

In der ersten Platte 74 sind mehrere Anschlußstutzen 12, 14, 18, j3 angeordnet, wobei die Anschlußstutzen sich über die gesamte Dicke der ersten Platte 74 erstrekken. Auf der der Bodenplatte 73 zugewandten Seite weisen die Anschlußstutzen 12,14,18,19 jeweils Ansenkungen 71 auf, in denen Dichtungsringe 72 angeordnet sind, welche die Enden der Rohrgabeln 31 und 33 dichtend umschließen.

In der ersten Platte 74 sind auf der dem Verdampferblock abgewandten Seite längliche Vertiefungen 76 angeordnet, in die jeweils ein Anschlußstutzen 18 und ein Anschlußstutzen 19 münden. Die Vertiefungen 76 bilden somit Umlenkkanäle, die jeweils eine Rohrgabel 31 und eine Rohrgabel 33 verbinden. In der ersten Platte 74 sind ferner Nuten 80 und 81 angeordnet, und zwar auf derselben Seite, auf der die länglichen Vertiefungen 76 angebracht sind. Auf der dem Verdampferblock abgewandten Seite der ersten Platte 74 ist unter Zwischenschaltung einer Dichtung 77 eine zweite Platte 75 befestigt, die sämtliche Öffnungen auf dieser Seite der ersten Platte 74 abdeckt. Somit werden im montierten Zustand des Anschlußkastens 7 die in der ersten Platte 74 angeordneten Vertiefungen und Nuten zu Kanälen. Auf der zweiten Platte 75 ist ein Venturiverteiier 9 befestigt in dem das Kältemittel gleichmäßig in mehrere Auslaßkanäle 10 aufgeteilt wird. Die Auslaßkanäle 10 münden in die Anfangsbereiche der Nuten 80 und 81. Von den Auslaßkanälen 10 führt somit jeweils eine Nut 80 bzw. 81 zu einem AnschluOUutzen 12, in dem jeweils der Anfang eines aus der Hintereinanderschaltung zweier Rohrgabeln gebildeten Verdampferrohres, eines sogenannten Stranges, aufgenommen ist Jeder Strang mündet in einen Sammelraum 13, in den die Anschlußstutzeir 14 führen. Mit 15 ist eine in den Sarnmelraum 13 reichende Kompressorsaugleitung bezeichnet

F i g. 2 zeigt eine explodierte Darstellung eines Anschlußkastens für einen Verdampfer mit 4 Strängen. Für gleiche Teile entsprechen die Bezugszeichen denjenigen

ίο in F i g. 1. Im oberen Teil der Fi g. 2 ist die zweite Platte 75 gezeigt, die über herabgezogene Seitenwände 78 verfügt deren Höhe so bemessen ist daß sie im monierten Zustand sowohl die erste Platte 74 und die Bodenplatte 73 übergreifen und die vorstehenden Lappen 79 zur Herstellung einer Bördelverbindung dienen. Auf der zweiten Platte 75 sind ein Venturiverteiler 9 und eine Kompressorsaugleitung 15 befestigt

Unter der zweiten Platte 75 ist die erste Platte 74 dargestellt in der sämtliche AnschluBstutsen 12,14,18 und 19 sowie die vom Venturiverteiler zu den Anschlußstutzen 12 fahrenden Nuten 81—84, die länglichen Vertiefungen 76, welche die Umlenkkac 5*2 vom Anschlußstutzen 18 zum Anschlußstutzen 19 bilden, und der aiie Anschlußstutzen 14 verbindende Sammelraum 13 vorgesehen sind. Unter der zweiten Platte sind die Dichtungsringe 72 gezeigt die aus Gründen der einfacheren Montag; durch Stege 72' miteinander verbunden sind. Im unteren Teil der F i g. 2 ist der Verdampferblock, der aus mehreren Rohrgabeln 31 und 33 sowie quer zu diesen angeordneten Rippen 6 besteht dargestellt Die Enden der Rohrgabeln 31 und 33 sind in einer Bodenplatte befestigt und ragen über diese soweit hinaus, daß die Dichtungsringe 72 auf die Enden der Rohrgabeln 31 und 33 steckbar sind.

In F ig. 3 ist eine erste Platte 74, für einen neun Stränge umfassenden Verdampfer, dargestellt. Diese Platte enthält eine sämtliche Anschlußstutzen 14 übergreifende Vertiefung, die den Sammeiraum 13 bildet Daneben befinden sich die Reihen von Anschlußstutzen 19 und 18, wobei jeweils ein Anschlußstutzen 18 mit einetn Anschlußstutzen 19 durch eine den Umlenkkanal bildende ländliche Vertiefung 76 verbunden ist In der untersten Reihe sind neun Anschlußstutzen 12 angeordnet, in die jeweils eine Nut 80—88 mündet Die Anfänge der Nuten

sind auf einer Kreislinie angeordnet so daß die Auslaßkanäle des Venturiverteilers jeweils in sine der Nuten 80—88 münden. Der Verlauf der Nuten 80—88 ist durch Umlenkung so gewählt, daß die Länge der Nuten annähernd gleich ist

In F i g. 4 ist der Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3 dargestellt Wie sich aus der Darstellung in F i g. 4 ergibt sind die Anschhißstutzen 12,14,18,19 als Durchgangsbohrungen ausgeführt, die auf einer Seite mit Ansenkungen 71 versehen sind. Auf der den Ansenkungen 71 abgewandten Seite der Platte sind die Nuten 83—88 sowie die als Umlenkkanäle dienenden Vertiefungen 76 und der Sammelraum 13 zu sehen. Die NuteiveO, 81 und 82 aus F i g. 3 liegen nicht in der Schnittebene der F i g. 4.

Hie■ zu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Verdampferblock in Rippenrohrbauweise und einem Anschlußkasten, wobei mehrere parallele Verdampferrohre zumindest mit ihrem Anfang und Ende am Anschlußkasten befestigt sind und mit den Enden in einen gemeinsamen Sammelraum des Anschlußkastens münden, einem im Anschlußkasten angeordneten Venturiverteiler. in dem das Kältemittel in mehrere Teilströme aufgeteilt und in Kanälen, die im Anschlußkasten ausgebildet sind und deren Zahl der Anzahl der Teilströme entspricht, von dem Venturiverteiler zu den Verdampferrohren geführt wird und der Anschlußkasten mindestens zwei aufeinanderliegende Platten umfaßt, wobei der Venturiverteiler an einer der Platten, vorzugsweise an der dem Verdampferblock abgewandten ^! Platte befestigt ist, nach Patent 3128838, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle als Nuten (80—88) an der Oberfläche einer der beiden Platten (74 bzw. 75) angeordnet und durch die andere Platte (75 bzw. 74) abgedeckt sind.

2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Platte (74) Anschlußstutzen (12, 14) für die Verdampferrohre (31, 33) vorgesehen sind und auf der den Verdampferrohren (Rohrgabeln 31, 33) abgewandten Seite die Nuten (80—88) sowie der Sammelraum (13) angeordnet sind, wobei dig Anschlußstutzen (12, 14), die Nuten (80—88) und der Sammelraum (*3) durch eine zweite Platte (75) abgedeckt sind.

3. Verdampfer nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß auf der durch die zweite Platte (75) abgedeckten Seite der ersten Platte (74), auf der sich die Nuten (80—88) und der Sammelraum (13) befinden, zusätzlich längliche Vertiefungen (76) angeordnet sind, in die jeweils zwei Anschlußstutzen (18,19) zur Aufnahme von Rohrgabelenden (31,33) münden, so daß jede der Vertiefungen (76) zwei Rohrgabeln (31,33) als Umlenkkanal miteinander verbindet.

4. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (74, 75) an ihren Anlageflächen miteinander verlötet oder verklebt sind.

5. Verdampfer nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (74, 75) mittels Schrauben, Nieten oder Bördelung miteinander verbunden sind und zwischen den Platten (74,75) eine Dichtung (77) eingelegt ist.

6. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umlenkung der Nuten (80—88) die vom Venturiverteiler (9) zu den Anschlußstutzen (12) führenden Kanäle gleiche Längen aufweisen.

7. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsbereiche der Nuten (80—88) auf einer Kreislinie angeordnet sind.