EP1628106A2 - Trockner-Filter-Einsatz für einen Sammler eines Kondensators, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen - Google Patents

Trockner-Filter-Einsatz für einen Sammler eines Kondensators, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen Download PDF

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EP1628106A2
EP1628106A2 EP05014943A EP05014943A EP1628106A2 EP 1628106 A2 EP1628106 A2 EP 1628106A2 EP 05014943 A EP05014943 A EP 05014943A EP 05014943 A EP05014943 A EP 05014943A EP 1628106 A2 EP1628106 A2 EP 1628106A2
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dryer
collector
filter insert
riser
filter
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Jan Aichele
Pedro Dipl.-Ing. Gonzalez Rechea
Jürgen Zinser
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a dryer-filter insert for a collector of a capacitor according to the preamble of claim 1 - known from DE 199 12 381 A1 of the applicant. Furthermore, the invention relates to a capacitor according to the preamble of claim 11.
  • the condenser has a collector, which can be equipped with an insert consisting of a riser, a partition and optionally a dryer-filter element.
  • the condenser has a condensation section underneath the upper subcooling section, which is flowed through in multiple flows from bottom to top. Thereafter, the largely liquefied refrigerant passes through an overflow into the collector, flows through the dryer-filter element and passes through the riser in an overhead sealed by the partition chamber, which is in communication with the subcooling via a further overflow in refrigerant connection.
  • the riser is designed as a support element and carries both the partition between the subcooling and condensation section and the dryer-filter unit.
  • the riser is designed as a support element and carries both the partition between the subcooling and condensation section and the dryer-filter unit.
  • the partition is designed as a separating plug, d. H. a disc of aluminum or plastic, which preferably carries on its periphery one or more sealing rings. This results in a secure seal between the uppermost chamber of the collector, which is in communication with the lower cooling section, and the underlying chamber, which is in communication with the condensation section.
  • the dryer-filter unit is designed as a known plastic cage, softer with a dryer material in the form of granules can be filled.
  • a relatively large peripheral surface is created for the entry of the refrigerant, whereby an effective drying of the refrigerant is achieved.
  • the plastic cage in its lower region on a circumferential sealing lip, which seals an annular gap between the cage and the inner wall of the collector.
  • the plastic cage is pushed onto the riser and held there in a positive fit.
  • both parts can be easily joined and positioned to each other.
  • a perforated sleeve which communicates on the one hand with the lower riser and on the other hand with the subcooling.
  • a sealing plug is attached to the perforated bush, which forms the conclusion of the dryer-Filtet insert according to the invention upwards.
  • the upwardly open collector of the capacitor can thus be closed and sealed by mounting the insert according to the invention by the sealing plug, wherein a fuse in the axial direction by a locking ring can.
  • the insert is therefore also exchangeable, ie it can be removed for repair or maintenance purposes.
  • the bushing forms the connecting piece between separating plug and sealing plug, which at the same time causes the positioning of the riser pipe and of the dryer attached to the riser pipe.
  • the object of the invention is also solved by the features of claim 11, by a capacitor with overhead subcooling with the inventively constructed dryer-filter insert is equipped.
  • the advantage here is that the dryer-filter insert is easy, quick and safe to install and exchangeable.
  • Fig. 1 shows a dryer-filter insert 1 for use in a collector shown in Fig. 3 of a condenser for a motor vehicle air conditioner.
  • the dryer-filter insert 1 consists of a riser 2, a plastic cage 3, a separating stopper 4, a perforated sleeve 5 and a sealing plug 6. All parts are joined into a unit.
  • the riser 2 may be formed as a plastic tube and frictionally carries the known plastic cage 3, which is filled with a dryer material in the form of granules in the lower part of the plastic cage 3 is a circumferential, preferably molded sealing lip 7 is arranged, the plastic cage 3 against the here not shown inner wall of the collector seals.
  • the refrigerant is forced to flow through the plastic cage 3 inside and thus to contact the dryer material.
  • a sealing ring 8 At the upper end of the riser pipe 2 formed as a disc separating stopper 4 is fixed, which on its circumference a sealing ring 8, z. B. carries an O-ring.
  • the socket 5 is perforated, so that the through the riser 2 rising refrigerant from the socket 5 can escape to the outside, ie in the subcooling section, not shown here.
  • the sealing plug 6 is fixed, which also carries on its circumference at least one sealing ring 9, which may be inserted into an annular groove, not shown.
  • the bushing 5 is preferably made of plastic, while the sealing plug 6 for reasons of strength preferably consists of an aluminum alloy - as well as the collector.
  • FIG. 2 shows the dryer-filter insert 1 in a side view, wherein it is clear that the riser pipe 2 penetrates the plastic cage 3 on the inside and projects beyond the bottom of the plastic cage 3 with a lower end 2a.
  • the bushing 5 acts as a connecting piece between separating stopper 4 and sealing plug 6, is inserted into the two plugs at the front end and fastened there
  • FIG. 3 shows a condenser 10 with an overhead subcooling section 11 and a condensation section 12 arranged underneath, which, as shown by arrows, flows through it in a three-flow from bottom to top.
  • the condenser 10 has two lateral collecting pipes 13, 14 and a collector 15 arranged parallel to the collecting pipe 14, which is connected to the collecting pipe 14 via two overflow openings 16, 17.
  • Such a capacitor 10 is known from the aforementioned DE 199 12 381 A1 of the applicant, in particular, as regards its function. The content of this disclosure of the applicant is therefore fully incorporated in the disclosure of the present application.
  • the above-described dryer-filter insert 1 is used, wherein the sealing plug 6 is fixed in the axial direction relative to the collector 15.
  • the lowest end 2a of the riser 2 is located slightly above the bottom of the collector 15, so that refrigerant can be sucked.
  • the separating plug 4 is located between the overflow openings 16, 17, so that a seal between the upper subcooling 11 and the underlying condensation section 12 and the communicating chamber of Collector 15 is ensured.
  • the circumferential sealing lip 7 is arranged, which rests against the inner wall of the collector 15 and thus forces the refrigerant to flow through the plastic cage 3 inside. Below the sealing lip 7 thus collects the dried refrigerant, which is sucked in via the suction port 2 a of the riser 2 and conveyed upwards into the bushing 5, from where it enters the subcooling 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trockner-Filter-Einsatz (1) für einen Sammler eines Kondensators mit einer oben liegenden Unterkühlstrecke und einem darunter angeordneten Kondensationsabschnitt, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, wobei der Einsatz (1) ein Steigrohr (2), eine Trennwand zwischen der Unterkühlstrecke und dem Kondensationsabschnitt sowie eine Trockner-Filter-Einheit aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Steigrohr (2) als Tragelement ausgebildet ist, auf welchem die Trennwand und die Trockner-Filter-Einheit angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Trockner-Filter-Einsatz für einen Sammler eines Kondensators nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 - bekannt durch die DE 199 12 381 A1 der Anmelderin. Femer betrifft die Erfindung einen Kondensator nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
  • Heutige Kondensatoren, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen weisen eine so genannte Unterkühlstrecke auf, d. h. einen Abschnitt des Kondensatorblockes, in welchem das bereits verflüssigte Kältemittel unter seine Kondensationstemperatur abgekühlt wird. In der Regel liegen derartige Unterkühlstrecken im unteren bzw. untersten Bereich des Kondensators, welcher als Querstromkondensator, d. h. mit horizontal verlaufenden Rohren im Kraftfahrzeug angeordnet und von Umgebungsluft durchströmt wird. Eine derartige Anordnung für eine unten liegende Unterkühlstrecke ist beispielsweise aus der DE 42 38 853 A1 der Anmelderin bekannt. In einem Sammler des Kondensators ist eine Trocknerpatrone angeordnet, welche dem Kältemittel Feuchtigkeit entzieht Ähnliche Anordnungen mit unten liegender Unterkühlstrecke und zugehöriger Filter-Trockner-Patrone wurden durch die FR 2 750 761 A1 sowie die EP 1 132 695 A1 bekannt.
  • Durch die DE 198 30 329 A1 und die DE 199 12 381 A1 der Anmelderin wurden Kondensatoren mit oben liegender Unterkühlstrecke bekannt. Derartige Anordnungen kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn die Belüftung bzw. Kühlung einer unten angeordneten Unterkühlstrecke im Fahrzeug nicht ausreichend ist, z. B. infolge Vorschaltung eines Ladeluftkühlers. Im oberen Bereich des Kondensators ist dann meistens eine bessere Kühlluftbeaufschlagung gegeben, weshalb man die Unterkühlstrecke nach oben verlegt Bei der DE 198 30 329 A1 ist ein senkrecht verlaufender Kältemittelkanal zwischen einem Sammelrohr und einem Sammler vorgesehen, durch welchen das Kältemittel von unten in den oben liegenden Unterkühlabschnitt gelangt. Ein Trockner und/oder Filter für das Kältemittel bzw. ein entsprechender Einsatz sind in dieser Druckschrift nicht offenbart.
  • In der DE 199 12 381 A1, von der die Erfindung ausgeht, weist der Kondensator einen Sammler auf, welcher mit einem Einsatz, bestehend aus einem Steigrohr, einer Trennwand und optional aus einem Trockner-Filter-Element, bestückbar ist. Der Kondensator weist unterhalb der oben liegenden Unterkühlstrecke einen Kondensationsabschnitt auf, welcher mehrflutig von unten nach oben durchströmt wird. Danach gelangt das weitestgehend verflüssigte Kältemittel über eine Überströmöffnung in den Sammler, durchströmt das Trockner-Filter-Element und gelangt über das Steigrohr in eine oben liegende durch die Trennwand abgedichtete Kammer, welche über eine weitere Überströmöffnung mit der Unterkühlstrecke in Kältemittelverbindung steht.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Trockner-Filter-Einsatz der eingangs genannten Art konstruktiv zu optimieren, wobei der Einsatz leicht montierbar, eindeutig im Sammler fixierbar und tauschbar sein soll. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, einen Kondensator mit oben liegender Unterkühlstrecke bezüglich seines Trockner-Filter-Einsatzes zu verbessem.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steigrohr als Tragelement ausgebildet ist und sowohl die Trennwand zwischen Unterkühl- und Kondensationsabschnitt als auch die Trockner-Filter-Einheit trägt. Damit sind bereits drei wesentliche Komponenten zu einer Baueinheit zusammengefasst, welche als solche einfach in den Sammler eingesetzt werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Trennwand als Trennstopfen ausgebildet, d. h. eine Scheibe aus Aluminium oder Kunststoff, welche vorzugsweise auf ihrem Umfang einen oder mehrere Dichtringe trägt. Dadurch erfolgt eine sichere Abdichtung zwischen der obersten Kammer des Sammlers, welche mit dem unteren Kühlabschnitt in Verbindung steht, und der darunter liegenden Kammer, welche mit den Kondensationsabschnitt in Verbindung steht.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Trockner-Filter Einheit als an sich bekannter Kunststoffkäfig ausgebildet, weicher mit einem Trocknermaterial in Form eines Granulats befüllbar ist. Damit wird eine relativ große Umfangsfläche für den Eintritt des Kältemittels geschaffen, wodurch eine wirksame Trocknung des Kältemittels erreicht wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Kunststoffkäfig in seinem unteren Bereich eine umlaufende Dichtlippe auf, welche einen Ringspalt zwischen dem Käfig und der Innenwand des Sammlers abdichtet. Dadurch ist das Kältemittel gezwungen, den Käfig mit dem Trocknermaterial innen zu durchströmen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Kunststoffkäfig auf das Steigrohr geschoben und dort kraftschlüssig gehalten. Somit können beide Teile einfach gefügt und zueinander positioniert werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist oberhalb des Trennstopfens, d. h. auf der dem Steigrohr abgewandten Stirnseite eine perforierte Buchse angeordnet, welche einerseits mit dem unten liegenden Steigrohr und andererseits mit der Unterkühlstrecke kommuniziert.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist auf der perforierten Buchse ein Verschlussstopfen befestigt, welcher den Abschluss des erfindungsgemäßen Trockner-Filtet-Einsatzes nach oben bildet. Der nach oben offene Sammler des Kondensators kann somit nach Montage des erfindungsgemäßen Einsatzes durch den Verschlussstopfen verschlossen und abgedichtet werden, wobei eine Sicherung in axialer Richtung durch einen Sicherungsring erfolgen kann. Der Einsatz ist somit auch tauschbar, d. h. er kann zu Reparatur- oder Wartungszwecken entnommen werden. Die Buchse bildet das Verbindungsstück zwischen Trennstopfen und Verschlussstopfen, der gleichzeitig die Positionierung des Steigrohres und des am Steigrohr befestigten Trockners bewirkt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des Patentanspruches 11 gelöst, indem ein Kondensator mit oben liegender Unterkühlstrecke mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Trockner-Filter-Einsatz bestücktbar ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass der Trockner-Filter-Einsatz einfach, schnell und sicher montierbar sowie tauschbar ist.
  • Ein Ausfiührungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
  • Fig. 1
    einen Trockner-Filter-Einsatz in 3-D-Darstellung,
    Fig. 2
    den Trockner-Filter-Einsatz gemäß Fig. 1 als 2-D-Ansicht und
    Fig. 3
    einen Kondensator mit oben liegender Unterkühlstrecke und erfindungsgemäßem Trockner-Filter-Einsatz-
  • Fig. 1 zeigt einen Trockner-Filter-Einsatz 1 für den Einsatz in einen in Fig. 3 dargestellten Sammler eines Kondensators für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Der Trockner-Filter-Einsatz 1 besteht aus einem Steigrohr 2, einem Kunststoffkäfig 3, einem Trennstopfen 4, einer perforierten Buchse 5 und einem Verschlussstopfen 6. Sämtliche Teile sind zu einer Einheit gefügt. Das Steigrohr 2 kann als Kunststoffrohr ausgebildet sein und trägt kraftschlüssig den an sich bekannten Kunststoffkäfig 3, der mit einem Trocknermaterial in Form eines Granulats befüllbar ist Im unteren Bereich des Kunststoffkäfigs 3 ist eine umlaufende, vorzugsweise angespritzte Dichtlippe 7 angeordnet, weiche den Kunststoffkäfig 3 gegen die hier nicht dargestellte Innenwand des Sammlers abdichtet. Damit ist das Kältemittel gezwungen, den Kunststoffkäfig 3 innen zu durchströmen und damit das Trocknermaterial zu kontaktieren. Am oberen Ende des Steigrohres 2 ist der als Scheibe ausgebildete Trennstopfen 4 befestigt, welcher auf seinem Umfang einen Dichtring 8, z. B. einen O-Ring trägt. Die Buchse 5 ist perforiert, so dass das durch das Steigrohr 2 aufsteigende Kältemittel aus der Buchse 5 nach außen treten kann, d. h. in die hier nicht dargestellte Unterkühlstrecke. Auf der Buches 5 ist der Verschlussstopfen 6 befestigt, der auf seinem Umfang ebenfalls mindestens einen Dichtring 9 trägt, der in eine nicht dargestellte Ringnut eingelegt sein kann. Die Buchse 5 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, während der Verschlussstopfen 6 aus Festigkeitsgründen vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung besteht - ebenso wie der Sammler.
  • Fig. 2 zeigt den Trockner-Filter-Einsatz 1 in einer Seitenansicht, wobei deutlich wird, dass das Steigrohr 2 den Kunststoffkäfig 3 innen durchdringt und mit einem unteren Ende 2a über den Boden des Kunststoffkäfigs 3 hinaussteht. Die Buchse 5 wirkt als Verbindungsstück zwischen Trennstopfen 4 und Verschlussstopfen 6, ist stirnseitig jeweils in die beiden Stopfen eingesetzt und dort befestigt
  • Fig. 3 zeigt einen Kondensator 10 mit einer oben liegenden Unterkühlstrecke 11 und einem darunter angeordneten Kondensationsabschnitt 12, welcher, dargestellt durch Pfeile, dreiflutig von unten nach oben durchströmt wird. Der Kondensator 10 weist zwei seitliche Sammelrohre 13, 14 und einen parallel zum Sammelrohr 14 angeordneten Sammler 15 auf, welcher über zwei Überströmöffnungen 16, 17 mit dem Sammelrohr 14 in Verbindung steht. Ein solcher Kondensator 10 ist aus der eingangs genannten DE 199 12 381 A1 der Anmelderin bekannt, insbesondere, was dessen Funktion betrifft. Der Inhalt dieser Offenlegungsschrift der Anmelderin wird daher vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen.
  • In den Sammler 15 ist der erfindungsgemäße, oben beschriebene Trockner-Filter-Einsatz 1 eingesetzt, wobei der Verschlussstopfen 6 in axialer Richtung gegenüber dem Sammler 15 festgelegt ist. Das unterste Ende 2a des Steigrohres 2 befindet sich etwas oberhalb des Bodens des Sammlers 15, so dass Kältemittel angesaugt werden kann. Der Trennstopfen 4 befindet sich zwischen den Überströmöffnungen 16, 17, so dass eine Abdichtung zwischen der oben liegenden Unterkühlstrecke 11 und dem darunter liegenden Kondensationsabschnitt 12 bzw. der kommunizierenden Kammer des Sammlers 15 sichergestellt ist. Im unteren Bereich des Kunststoffkäfigs 3 ist die umlaufende Dichtlippe 7 angeordnet, welche an der Innenwand des Sammlers 15 anliegt und somit das Kältemittel zwingt, den Kunststoffkäfig 3 innen zu durchströmen. Unterhalb der Dichtlippe 7 sammelt sich somit das getrocknete Kältemittel, welches über die Ansaugöffnung 2a des Steigrohres 2 angesaugt und nach oben in die Buchse 5 gefördert wird, von wo aus es in die Unterkühlstrecke 11 gelangt.

Claims (11)

  1. Trockner-Filter-Einsatz (1) für einen Sammler (15) eines Kondensators (10) mit einer oben liegenden Unterkühlstrecke (11) und einem darunter angeordneten Kondensationsabschnitt (12), insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, wobei der Einsatz (1) ein Steigrohr (2), eine Trennwand zwischen der Unterkühlstrecke (11) und dem Kondensationsabschnitt (12) sowie eine Trockner-Filter-Einheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (2) als Tragelement ausgebildet ist, auf welchem die Trennwand und die Trockner-Filter-Einheit angeordnet sind.
  2. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als in den Sammler (15) einschieb- und abdichtbarer Trennstopfen (4) ausgebildet ist.
  3. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennstopfen (4) mindestens eine Ringnut mit einem Dichtring (8) aufweist.
  4. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockner-Filter-Einheit als Kunststoffkäfig (3) ausgebildet und mit einem Trocknermaterial (Granulat) befüllbar ist.
  5. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkäfig (3) mit dem Sammler (15) einen Ringspalt bildet und dass im unteren Bereich des Kunststoffkäfigs (3) eine den Ringspalt abdichtende Dichtlippe (7) angeordnet ist.
  6. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkäfig (3) auf das Steigrohr (2) aufschiebbar und dort kraftschlüssig gehalten ist.
  7. Trockner-Filter-Einsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennstopfen (4) einerseits das obere Ende des Steigrohres (2) und andererseits - auf der dem Steigrohr (2) abgewandten Seite - eine perforierte Buchse (5) aufnimmt, die mit der Unterkühlstrecke (11) und dem Steigrohr (2) kältemittelseitig kommuniziert.
  8. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem, dem Trennstopfen (4) abgewandten, stirnseitigen Ende der Buchse (5) ein Verschlusstopfen (6) befestigt ist.
  9. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusstopfen (6) über mindestens einen Dichtring (9) gegenüber dem Sammler (15) abdichtbar und/oder über ein Sicherungselement im Sammler (15) fixierbar ist.
  10. Trockner-Filter-Einsatz nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Steigrohr (2), Trockner-Filter-Einheit (3), Trennstopfen (4), Buchse (5) und Verschlusstopfen (6) bestehende Einsatz (1) als Baueinheit ausgebildet und als solche montierbar ist.
  11. Kondensator (10) für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit oben liegender Unterkühlstrecke (11) und einem darunter angeordneten Kondensationsabschnitt (12), mit Sammelrohren (13, 14) und einem parallel zu einem der Sammelrohre (14) angeordneten Sammler (15), dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (15) einen Trockner-Filter-Einsatz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
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