EP1978316A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage Download PDF

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EP1978316A1
EP1978316A1 EP07290414A EP07290414A EP1978316A1 EP 1978316 A1 EP1978316 A1 EP 1978316A1 EP 07290414 A EP07290414 A EP 07290414A EP 07290414 A EP07290414 A EP 07290414A EP 1978316 A1 EP1978316 A1 EP 1978316A1
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EP
European Patent Office
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collector
lid
soldering
dryer
condenser
Prior art date
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Withdrawn
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EP07290414A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fabrice Kaczmarek
Christophe Silberreiss
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Mahle Behr France Hambach SAS
Original Assignee
Behr France Hambach SARL
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0441—Condensers with an integrated receiver containing a drier or a filter

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a capacitor according to the preamble of claim 1.
  • Automobile air conditioner condensers are generally manufactured as brazed heat exchangers. Capacitors which additionally contain a collecting container with a dryer insert and a dryer granulate, are usually not completely soldered, but first without the dryer insert, which is usually made of plastic, and without the dryer granules, which is not heat resistant in the rule. The dryer unit or the granules are therefore only used or filled after soldering of the capacitor in the oven in the sump, which is then closed mechanically or cohesively.
  • a manufacturing method for a capacitor which has a collector with one disposed therein Has dryer.
  • the known method first the capacitor is soldered in the soldering oven, then the filter device and the dryer are inserted into the open manifold, which is then permanently closed, preferably by welding with low heat input, so as not to damage the plastic container in the collector.
  • the Applicant has a soldered capacitor with a collecting container (also called collector) is known, in which after the soldering process in the soldering oven, a filter cartridge is used with dryer granules and anchored to the ground. Subsequently, the collector is closed by a lid and cohesively, ie permanently connected to the collector.
  • collector also called collector
  • a soldered capacitor has been known with a collector, which receives a dryer and / or a filter in itself, wherein the dryer means, ie a granulate directly, that is filled without a plastic container in the collector.
  • the dryer means ie a granulate directly
  • a lower and an upper perforated disc are inserted into the tube designed as a collector, between which the dryer granules is deposited.
  • the upper end of the collector is closed by a lid.
  • the entire condenser including dryer granules is soldered in a soldering oven, so that it is then complete.
  • a heat-resistant dryer granules is used.
  • the capacitor is initially - without dryer granules - soldered in a brazing furnace, the collector remains open. Thereafter, the dryer granules are filled directly into the collector, and finally the collector is permanently closed by a lid, preferably soldered or laser welded.
  • the soldering can with a flame, manually or with a handling device (robot).
  • a first perforated disc and after the depositing of the dryer granules a second perforated disc are inserted into the collector before depositing the dryer granules, so there are no cartridge and no cage required.
  • the refrigerant can come into contact with the dryer granules, so that an effective drying is possible.
  • the upper perforated disc can be pressed against the granules via a compression spring, which is supported on the upper lid of the collector.
  • a constant contact pressure of the perforated disc is achieved with respect to the Granulat clearlyung.
  • the front end of the collector which may be formed as a tube, deformed such that a positive connection between the front end of the collector and the lid used is achieved. This is a fixation of the lid, which is loaded from the inside by the compression spring, achieved before soldering.
  • the front end of the collector tube can for example be flanged or tapered.
  • Fig. 1 shows a collector 1, also called sump, with a manifold 2, which are arranged parallel to each other and communicate through passage openings 3, 4 with each other.
  • the manifold 2 is connected in a manner not shown with flat tubes of a capacitor, not shown, which is suitable for an air conditioning system of a motor vehicle.
  • the collector 1 is preferably composed of an extruded profile piece 1 a and a tube 1b.
  • the profile piece 1 a is closed by a cover 5 at the front and takes in - between the two openings 3, 4 - a filter disc 6 on.
  • a bed of dryer granules 9 is disposed between two perforated disks 7, 8.
  • the tube 1b has in the region of the perforated disc 7 inwardly directed indentations, z. B. in the form of beads 10 or nubs on which the perforated disc 7 is supported.
  • the front end of the tube 1b is closed by a cover 11, wherein between the cover 11 and perforated disc 8 a compression spring 12 is arranged, which presses the perforated disc 8 against the granules 9.
  • the capacitor described above is so far basically from the aforementioned DE 102 13 194 A1 , according to the WO 03/081146 A1 , known.
  • the capacitor described above is manufactured as follows: First, the capacitor except the perforated discs 7, 8 of the dryer granules 9, the lid 11 and the spring 12 is soldered in a soldering oven, not shown. After leaving the soldering oven, the collector 1 or the pipe 1b is thus open on the front side. First, the perforated disc 7 is inserted into the tube 1 b until it comes to rest on the beads 10. Thereafter, the dryer granules 9 is filled, then the second perforated disc 8 is used, which comes to rest on the granules 9.
  • the compression spring 12 is placed on the perforated disc 8 and then the lid 1 is inserted into the tube 1b, wherein the tube end 1 c can be crimped to fix the lid 11 inwardly.
  • the lid 11 is soldered to the tube 1 tight, which is preferably done by soldering with a soldering flame - manually or with a handling device. Lot can be deposited as Lotplatt réelle on the lid 11. The heat input in the soldering is so limited to the solder joint, ie the scope of the lid 11 so that the already existing Solder connection is not affected due to the soldering process in the soldering oven. Thus, the condenser including dryer 9 is completed.
  • Fig. 2 shows a further embodiment of the invention, wherein the same reference numerals are used for the same parts.
  • pipe ends 13 are shown by the flat tubes, which open into the manifold 2.
  • the compression spring 12 omitted.
  • the lid 11 rests directly on the granules and is fixed to the outside by a conically drawn pipe end 1 c.
  • the method according to the invention runs essentially the same as the production method described above for the exemplary embodiment according to FIG Fig. 1 , After the capacitor has been soldered out of the soldering furnace, the pipe 1 b is open at the end, so that the perforated disk 7 can be inserted from there until it comes to bear on the molded fixing elements 10 (beads). Thereafter, the granules 9 is filled, the lid 11 is inserted into the tube 1 b and fixed by crimping or pulling the pipe end 1 c. Finally, the lid 11 is soldered to the tube 1 b - as described above. Alternatively, a laser welding, ie possible with low heat input.
  • Fig. 3 shows a lower section of the capacitor with the profile piece 1a, which is closed by the cover 5 frontally.
  • the profile piece 1 a is connected to the manifold 2, which receives the pipe ends 13.
  • the tube 1 b connects.
  • Fig. 4 shows a cross section through the tube 1b of the collector 1 and the collecting tube 2, which is made up of a bottom 2a, which receives the tube ends 13, and a lid 2b.
  • the lid 2 b is connected via a connecting piece 14 with the tube 1 b of the collector 1.
  • Fig. 5 shows a perspective view of the upper corner region of the finished capacitor with manifold 2 and collector 1 and tube 1b.
  • the tube 1 b is closed at the end by the lid 11, wherein the tube end 1c partially, that is conically retracted over part of the circumference, so that the lid 11 is held positively.
  • the lid 11 is soldered to the tube 1b pressure-tight or welded. The insertion of the lid 11, the crimping of the tube end 1 c and the soldering of the lid 11 with the tube 1 b carried out as the last process steps in the manufacture of the capacitor.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei der Kondensator einen Rippen und Rohre umfassenden Block, beiderseits des Blockes angeordnete Sammelrohre (2) sowie einen Sammler (1) aufweist, in welchem ein Trocknergranulat (9) deponierbar und der durch einen unteren (5) und einen oberen (11) Deckel verschließbar ist. Es wird folgender Verfahrensablauf vorgeschlagen: - zunächst wird der den Block, die Sammelrohre (2), den Sammler (1) und den unteren Deckel (5) umfassende Kondensator in einem Lötofen gelötet, - anschließend wird das Trocknergranulat (9) im Sammler (1) deponiert, und - abschließend wird der obere Deckel (11) stoffschlüssig mit dem Sammler verbunden, vorzugsweise durch Löten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Kondensatoren für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden im Allgemeinen als gelötete Wärmeübertrager hergestellt. Kondensatoren, die zusätzlich einen Sammelbehälter mit einem Trocknereinsatz und einem Trocknergranulat enthalten, werden in der Regel nicht komplett gelötet, sondern zunächst ohne den Trocknereinsatz, der meistens aus Kunststoff besteht, und ohne das Trocknergranulat, welches in der Regel auch nicht hitzebeständig ist. Die Trocknereinheit bzw. das Granulat werden daher erst nach dem Löten des Kondensators im Ofen in den Sammelbehälter eingesetzt bzw. eingefüllt, der anschließend mechanisch oder stoffschlüssig verschlossen wird.
  • Durch die DE 103 06 192 A1 wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammelbehälter bekannt, in welchen nach dem Löten eine Trocknerpatrone eingesetzt und dort fixiert wird. Anschließend wird der Sammler mit einem Deckel verschlossen, und zwar durch Verlöten, Verschweißen oder Verkleben.
  • Durch die DE 103 53 939 A1 wurde ein Herstellungsverfahren für einen Kondensator bekannt, welcher einen Sammler mit einem darin angeordneten Trockner aufweist. Nach dem bekannten Verfahren wird zunächst der Kondensator im Lötofen gelötet, anschließend werden die Filtervorrichtung und der Trockner in das offene Sammelrohr eingesetzt, welches anschließend permanent verschlossen wird, und zwar vorzugsweise durch Schweißen mit geringem Wärmeeintrag, um den Kunststoffbehälter im Sammler nicht zu beschädigen.
  • Durch die DE 101 64 668 A1 der Anmelderin wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammelbehälter (auch Sammler genannt) bekannt, in welchen nach dem Lötprozess im Lötofen eine Filterpatrone mit Trocknergranulat eingesetzt und am Boden verankert wird. Anschließend wird der Sammler durch einen Deckel verschlossen und stoffschlüssig, d. h. unlösbar mit dem Sammler verbunden.
  • Durch die DE 102 13 194 wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammler bekannt, der einen Trockner und/oder einen Filter in sich aufnimmt, wobei das Trocknermittel, d. h. ein Granulat direkt, d. h. ohne ein Kunststoffbehälter in den Sammler eingefüllt wird. Dazu werden in den als Rohr ausgebildeten Sammler eine untere und eine obere Lochscheibe eingesetzt, zwischen denen das Trocknergranulat deponiert wird. Anschließend wird das obere Ende des Sammlers durch einen Deckel verschlossen. Danach wird der gesamte Kondensator einschließlich Trocknergranulat in einem Lötofen gelötet, sodass er anschließend komplett ist. Für diesen Lötprozess wird ein hitzebeständiges Trocknergranulat verwendet.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Herstellverfahren für einen Kondensator der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere wirtschaftlicher zu gestalten.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zunächst der Kondensator - ohne Trocknergranulat - in einem Lötofen gelötet, wobei der Sammler offen bleibt. Danach wird das Trocknergranulat direkt in den Sammler eingefüllt, und abschließend wird der Sammler durch einen Deckel unlösbar verschlossen, und zwar vorzugsweise gelötet oder lasergeschweißt. Das Löten kann mit einer Flamme durchgeführt werden, manuell oder mit einen Handhabungsgerät (Roboter). Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Zahl der Teile und der Montageschritte reduziert werden kann. Damit wird das Herstellverfahren kostengünstiger.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden vor dem Deponieren des Trocknergranulats eine erste Lochscheibe und nach dem Deponieren des Trocknergranulats eine zweite Lochscheibe in den Sammler eingesetzt, es sind also keine Patrone und kein Käfig erforderlich. Durch die Lochscheibe kann das Kältemittel in Kontakt mit dem Trocknergranulat kommen, sodass eine wirksame Trocknung möglich ist. Vorzugsweise kann die obere Lochscheibe über eine Druckfeder, die sich am oberen Deckel des Sammlers abstützt, gegen das Granulat gedrückt werden. Damit wird eine ständige Anpressung der Lochscheibe gegenüber der Granulatschüttung erreicht.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Stirnende des Sammlers, der als Rohr ausgebildet sein kann, derart verformt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stirnende des Sammlers und dem eingesetzten Deckel erzielt wird. Damit wird eine Fixierung des Deckels, der von innen durch die Druckfeder belastet ist, vor dem Löten erzielt. Das Stirnende des Sammlerrohres kann beispielsweise umgebördelt oder konisch eingezogen sein.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Sammler mit einem Sammelrohr eines nicht dargestellten Kondensators (erstes Ausführungsbeispiel),
    Fig. 2
    einen Sammler mit einem Sammelrohr eines nicht vollständig dargestellten Kondensators (zweites Ausführungsbeispiel),
    Fig. 3
    einen Teilschnitt durch den unteren Teil des Sammlers,
    Fig. 4
    einen Querschnitt durch den Sammler und das Sammelrohr und
    Fig.5
    eine perspektivische Darstellung auf die oberen Stirnenden von Sammelrohr und Sammler.
  • Fig. 1 zeigt einen Sammler 1, auch Sammelbehälter genannt, mit einem Sammelrohr 2, welche parallel zueinander angeordnet sind und über Durchtrittsöffnungen 3, 4 miteinander kommunizieren. Das Sammelrohr 2 ist in nicht dargestellter Weise mit Flachrohren eines nicht dargestellten Kondensators verbunden, der für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges verwendbar ist. Der Sammler 1 ist vorzugsweise aus einem extrudierten Profilstück 1 a und einem Rohr 1b zusammengesetzt. Das Profilstück 1 a ist durch einen Deckel 5 stirnseitig verschlossen und nimmt in sich - zwischen den beiden Durchtrittsöffnungen 3, 4 - eine Filterscheibe 6 auf. Im Rohr 1 b des Sammlers 1 ist zwischen zwei Lochscheiben 7, 8 eine Schüttung von Trocknergranulat 9 angeordnet. Das Rohr 1b weist im Bereich der Lochscheibe 7 nach innen gerichtete Einformungen, z. B. in Form von Sicken 10 oder Noppen auf, an welchen sich die Lochscheibe 7 abstützt. Das Stirnende des Rohres 1b ist durch einen Deckel 11 verschlossen, wobei zwischen Deckel 11 und Lochscheibe 8 eine Druckfeder 12 angeordnet ist, welche die Lochscheibe 8 gegen das Granulat 9 drückt. Der vorstehend beschriebene Kondensator ist soweit grundsätzlich aus der eingangs genannten DE 102 13 194 A1 , entsprechend der WO 03/081146 A1 , bekannt.
  • Erfindungsgemäß wird der oben beschriebene Kondensator wie folgt hergestellt: Zunächst wird der Kondensator mit Ausnahme der Lochscheiben 7, 8 des Trocknergranulats 9, des Deckels 11 und der Feder 12 in einem nicht dargestellten Lötofen gelötet. Nach dem Verlassen des Lötofens ist der Sammler 1 bzw. das Rohr 1 b somit stirnseitig offen. Zunächst wird die Lochscheibe 7 in das Rohr 1 b eingesetzt, bis sie auf den Sicken 10 zur Anlage kommt. Danach wird das Trocknergranulat 9 eingefüllt, anschließend wird die zweite Lochscheibe 8 eingesetzt, die auf dem Granulat 9 zur Auflage kommt. Danach wird die Druckfeder 12 auf die Lochscheibe 8 gesetzt und anschließend der Deckel 1 in das Rohr 1b eingesetzt, wobei das Rohrende 1 c zur Fixierung des Deckels 11 nach innen umgebördelt werden kann. Abschließend wird der Deckel 11 mit dem Rohr 1 dicht verlötet, was vorzugsweise durch Löten mit einer Lötflamme - manuell oder mit einem Handhabungsgerät - erfolgt. Lot kann als Lotplattierung auf dem Deckel 11 deponiert werden. Der Wärmeeintrag bei der Lötung ist derart auf die Lötstelle, d. h. den Umfang des Deckels 11 begrenzt, sodass die bereits vorhandene Lötverbindung aufgrund des Lötprozesses im Lötofen nicht beeinträchtigt wird. Damit ist der Kondensator einschließlich Trockner 9 fertig gestellt.
  • Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Zusätzlich sind von den Flachrohren Rohrenden 13 dargestellt, welche in das Sammelrohr 2 münden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist hier die Druckfeder 12 entfallen. Stattdessen liegt der Deckel 11 direkt auf dem Granulat auf und wird nach außen durch ein konisch eingezogenes Rohrende 1 c fixiert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läuft im Wesentlichen gleich ab wie das oben beschriebene Herstellungsverfahren zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Nachdem der Kondensator fertig gelötet aus dem Lötofen entnommen wurde, ist das Rohr 1 b stirnseitig offen, sodass von dort her die Lochscheibe 7 eingesetzt werden kann, bis sie auf den eingeformten Fixierelementen 10 (Sicken) zur Anlage kommt. Danach wird das Granulat 9 eingefüllt, der Deckel 11 wird in das Rohr 1 b eingesetzt und durch Umbördeln bzw. Einziehen des Rohrendes 1 c fixiert. Abschließend wird der Deckel 11 mit dem Rohr 1 b verlötet - wie oben beschrieben. Alternativ wäre auch eine Laserschweißung, d. h. mit geringem Wärmeeintrag möglich.
  • Fig. 3 zeigt einen unteren Ausschnitt des Kondensators mit dem Profilstück 1a, welches durch den Deckel 5 stirnseitig verschlossen ist. Das Profilstück 1 a ist mit dem Sammelrohr 2 verbunden, welches die Rohrenden 13 aufnimmt. An den oberen Teil des Profilstückes 1 a schließt sich das Rohr 1 b an.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Rohr 1b des Sammlers 1 und das Sammelrohr 2, welches aus einem Boden 2a, welcher die Rohrenden 13 aufnimmt, und einem Deckel 2b gefügt ist. Der Deckel 2 b ist über ein Verbindungsstück 14 mit dem Rohr 1 b des Sammlers 1 verbunden.
  • Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung den oberen Eckbereich des fertigen Kondensators mit Sammelrohr 2 und Sammler 1 bzw. Rohr 1b. Das Rohr 1 b ist stirnseitig durch den Deckel 11 verschlossen, wobei das Rohrende 1c partiell, d. h. über einen Teil des Umfanges konisch eingezogen ist, sodass der Deckel 11 formschlüssig gehalten ist. Wie oben erwähnt, ist der Deckel 11 mit dem Rohr 1b druckdicht verlötet oder verschweißt. Das Einsetzen des Deckels 11, das Umbördeln des Rohrendes 1 c und das Verlöten des Deckels 11 mit dem Rohr 1 b erfolgen als letzte Verfahrensschritte bei der Herstellung des Kondensators.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei der Kondensator einen Rippen und Rohre umfassenden Block, beiderseits des Blockes angeordnete Sammelrohre (2) sowie einen Sammler (1) aufweist, in welchem ein Trocknergranulat (9) deponierbar und der durch einen unteren (5) und einen oberen (11) Deckel verschließbar ist, gekennzeichnet durch folgende, nacheinander ablaufende Verfahrensschritte:
    - zunächst wird der den Block, die Sammelrohre (2), den Sammler (1) und den unteren Deckel (5) umfassende Kondensator in einem Lötofen gelötet,
    - anschließend wird das Trocknergranulat (9) im Sammler (1) deponiert, und
    - abschließend wird der obere Deckel (11) stoffschlüssig mit dem Sammler verbunden, vorzugsweise durch Löten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:
    - vor dem Deponieren des Trocknergranulats wird eine erste Lochscheibe (7) und
    - nach dem Deponieren des Trocknergranulats (9) wird eine zweite Lochscheibe (8) in den Sammler (1) eingesetzt.
  3. Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Verfahrensschritt:
    - nach dem Einsetzen des Deckels (11) und vor dem stoffschlüssigen Verbinden, insbesondere dem Verlöten wird das offene Stirnende (1c) des Sammlers (1) zur Herstellung einer formschlüssigen Sicherung für den Deckel (11) umgeformt, insbesondere umgebördelt.
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