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Title:
REFRIGERANT COLLECTOR FOR AN AIR CONDITIONING SYSTEM IN A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/070277
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a refrigerant collector (1) for an air conditioning system in a vehicle. Said collector (1) consists of upper and lower shells (5, 6) which are connected to each other by means of a welding (7).

Inventors:
ADIPRASITO BAROTO (DE)
ROEHE HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/003596
Publication Date:
November 23, 2000
Filing Date:
April 20, 2000
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
ADIPRASITO BAROTO (DE)
ROEHE HEINZ (DE)
International Classes:
F25B1/00; B60H1/32; F25B43/00; F25B9/00; (IPC1-7): F25B43/00; B60H1/32
Foreign References:
US5729998A1998-03-24
US4457843A1984-07-03
US4474035A1984-10-02
US5702023A1997-12-30
US4345882A1982-08-24
DE1189568B1965-03-25
US4147479A1979-04-03
US5245836A1993-09-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 457 (M - 1181) 20 November 1991 (1991-11-20)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 04 31 May 1995 (1995-05-31)
Attorney, Agent or Firm:
Reinhardt, Harry (Frank, Reinhardt Schwarzwaldstrasse 1a Pforzheim, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Kältemittelsammler (1) für eine Fahrzeugklimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß er aus oberen und unteren Halbschalen (5,6) besteht, die mittels einer Schweißnaht (7) miteinander verbunden sind.
2. Kältemittelsammler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die untere Halbschale (6) konkav ausgebildet ist.
3. Kältemittelsammler (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die obere Halbschale (5) konkav ausgebildet ist.
4. Kältemittelsammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Halbschalen (5,6) halbkugelförmig ausgebildet sind.
5. Kältemittelsammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (5,6) aus Kunststoff oder Metall bestehen.
6. Kältemittelsammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Halbschale (5) ein Abscheiderohr (3) aufweist, daß durch die Wandung der oberen Halbschale (5) durchgeführt und mit einem außerhalb der oberen Halbschale (5) liegenden Rohranschluß (2a) an einer Eintrittsseite (8a) versehen ist.
7. Kaltemittelsammler (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Abscheiderohrs (3) im Innern des Kältemittelsammlers (1) seitlich abgebogen ist.
8. Kältemittelsammler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Halbschale (5) an einer Austrittsseite (8b) einen Rohranschluß (2b) für ein Mischrohr (4) aufweist, das durch den tiefsten Bereich der unteren Halbschale (6) und wieder zurück in die obere Halbschale (5) verläuft.
9. Kältemittelsammler (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (4) im tiefsten Bereich der unteren Halbschale (6) mindestens eine zur Wandung der unteren Halbschale (6) weisende Rohrbohrung (9) aufweist.
10. Kältemittelsammler (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (4) oberhalb des maximal zu erwartenden Spiegels eines Flüssigkeitssumpfes (12) mindestens eine Bohrung (10) aufweist.
11. Kältemittelsammler (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Durchmesser der mindestes einen Rohrbohrung (9) und der mindestens einen Bohrung (10) derart bemessen sind, daß sich ein von dem Massendurchsatz durch das Mischrohr (4) nahezu unabhängiges Mischungsverhältnis von der aus dem Flüssigkeitssumpf (12) eingezogenen Flüssigkeitsmasse und der durchströmten Gasmasse einstellt.
Description:
Kältemittelsammler für eine Fahrzeugklimaanlage Die Erfindung betrifft einen Kältemittelsammler für eine Fahrzeugklimaanlage.

Insbesondere betrifft sie einen Kältemittelsammler zur Aufnahme und Abgabe von flüssigem Kältemittel innerhalb eines Kä ! teprozesses einer Fahrzeugklimaanlage mit speziellen Eigenschaften für hohe Betriebsdrücke, insbesondere für den Betrieb einer mit C02 als Kältemittel arbeitenden Fahrzeugklimaanlage.

Es ist bekannt, daß bei einem dynamischen Betrieb einer Fahrzeugklimaanlage auf der Austrittsseite eines Verdampfers nicht verdampftes flüssiges Kattemittel austreten kann, das zwischengespeichert werden muß und nur in kleinen Mengen den nachfolgenden Bauteilen, z. B. Zwischenwärmetauschern, zugeführt werden darf, um Schäden am Kompressor zu vermeiden. Ein entsprechender Kältemittelsammler ist z. B. in dem Patent von Lorentzen et. al. in dem U. S.-Patent mit der Nr. 5,245,836, ausgegeben am 21. September 1993, beschrieben.

Allerdings sind die bisher bekannten und beschriebenen Kältemittelsammler zylindrisch und mit speziellen Anschlußböden, z. B., aus gewölbten Klöpperböden hergestellt. Diese Bauform hat bei hohen Betriebsbrücken eine hohe Masse und auch große Abmessungen zur Folge. Außerdem müssen mehrere Schweißnähte zur Befestigung der Anschlußböden gefertigt werden, die erfahrungsgemäß nicht zuletzt aufgrund der großen Anzahl Schwachstellen aufweisen können. Außerdem führen große Abmessungen und hohe Massen dazu, daß diese Kältemittelsammler in kompakten Kleinfahrzeugen nicht verwendet werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittelsammler der eingangs genannten Art anzugeben, der mit technisch einfachen Mitteln eine hohe Druckfestigkeit bei gleichzeitig geringer Masse zur Verfügung stellt und außerdem leicht zu fertigen ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelsammler der eingangs genannten Art dadurch gelost, daß er aus oberen und unteren Halbschalen besteht, die mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden sind.

Dies reduziert nicht nur die Abmessungen und auch die Masse eines Kältemittelsammlers, sondern auch noch die Fertigungszeit, da lediglich eine einzige Schweißnaht herzustellen ist.

Da nur eine einzelne Schweißnaht herzustellen ist, ist auch die Gefahr einer Schwachstelle der Schweißnaht reduziert, da eine einzelne Schweißnaht wesentlich einfacher und auch schneller zu überprüfen ist.

Die beiden Halbschalen können sowohl konkav als auch halbkugelförmig ausgebildet sein, wobei diese Halbschalen vertikal übereinander angeordnet sind.

Die konkave oder halbkugelförmige Ausbildung der unteren Halbschale bewirkt in vorteilhafter Weise das Zusammenlaufen von abgeschiedener Flüssigkeit im tiefsten Punkt des Behälters.

Beide Halbschalen können sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall bestehen, wobei allerdings aus Metall gefertigte Halbschalen einem höheren Druck widerstehen können.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die obere Halbschale ein Abscheiderohr auf, daß durch die Wandung der oberen Halbschale durchgeführt und mit einem außerhalb der oberen Halbschale liegenden Rohranschluß an einer Eintrittsseite versehen ist.

Wenn das Ende des Abscheiderohrs im Innern des Kältemittelsammlers seitlich abgebogen ist, ist es vorteilhafterweise möglich, das strahiförmig eintretende Medium an die Innenwand des Kältemittelsammlers zu leiten und die Flüssigkeitsanteile dadurch dort abzuscheiden. Außerdem wird dadurch ein Aufschäumen abgeschiedener Flüssigkeit in einem Flüssigkeitssumpf durch den eintretenden Strahl vermieden.

Wenn zudem die obere Halbschale an einer Austrittsseite einen Rohranschluß für ein Mischrohr aufweist, das durch den tiefsten Bereich der unteren Halbschale und wieder zurück in die obere Halbschale verläuft, ist es zudem nicht mehr möglich, daß das eintretende Medium in das Mischrohr eintreten kann.

Wenn das Mischrohr im tiefsten Bereich der unteren Halbschale mindestens eine zur Wandung der unteren Halbschale weisende Rohrbohrung aufweist, ist es möglich, daß auf diese Weise eine nahezu vollständige Absaugung des abgeschiedenen Kältemittels erfolgt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Mischrohr oberhalb des maximal zu erwartenden Spiegels eines Flüssigkeitssumpfes mindestens eine Bohrung auf. Dadurch ist die von Sammlern bekannte Funktion gewährleistet, daß sich eine Mischung von flüssigen und gasförmigen Medien am Ausgang einstellt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die jeweiligen Durchmesser der mindestens einen Rohrbohrung und der mindestens einen Bohrung derart bemessen, daß sich ein von dem Massendurchsatz durch das Mischrohr nahezu unabhängiges Mischungsverhältnis von der aus dem Flüssigkeitssumpf eingezogenen Flüssigkeitsmasse und der durchströmten Gasmasse einstellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.

Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt in vertikaler Richtung durch eine Kältesammler ; und Fig. 2 einen Querschnitt in horizontaler Richtung durch den Kältemittelsammler gemäß Fig. 1.

Wie in den Figuren zu sehen, besteht ein Kältemittelsammler 1 aus zwei konkav oder halbkugelförmig ausgebildeten Halbschalen 5 und 6, nämlich einer oberen Halbschale 5 und einer unteren Halbschale 6, die lediglich über einzige Schweißnaht 7 miteinander verbunden sind.

Dabei bewirkt die konkave Ausbildung der unteren Halbschale 6 in vorteilhafter Weise das Zusammenlaufen von abgeschiedener Flüssigkeit im tiefsten Punkt des Kältemittelsammlers 1.

Ein Ende eines Abscheiderohrs 3 ist durch die Wandung der oberen Halbschale 5 hindurchgeführt und mit einem Rohranschluß 2a an einer Eintrittsseite 8a verbunden.

Ein Ende eines Mischrohres 4 ist durch die Wandung der oberen Halbschale 5 hindurchgeführt und mit einem Rohranschluß 2b an einer Austrittsseite 8b verbunden.

Dieses Mischrohr 4 wird von dem Rohranschluß 2b nach unten zu dem tiefsten Bereich bzw. tiefsten Punkt der unteren Halbschale 6 und von dort wieder zurück in die obere Halbschale 5 geführt.

In vorteilhafter Weise sind in einem unteren Krümmungsbereich des Mischrohrs 4 eine oder mehrere Rohrbohrungen 9 angebracht. Dabei ist es möglich, daß sich eine Bohrungsöffnung am tiefsten Punkt der Rohrkrümmung des Mischrohrs 4 in einem geringen Abstand oberhalb des tiefsten Punktes des Bodens der unteren Halbschale 6 befindet. Auf diese Weise erfolgt eine nahezu vollständige Absaugung des abgeschiedenen Kältemittels.

Ferner weist das Mischrohr 4 in vorteilhafter Weise oberhalb eines maximal zu erwartenden Flüssigkeitspegels eine weitere Bohrung 10 auf.

Durch die Rohrbohrung 9 und durch die Bohrung 10 ist die von Kältemittelsammlern bekannte Funktion gewährleistet, daß sich eine Mischung von flüssigen und gasförmigen Medien am Ausgang 8b einstellt.

Des weiteren ist das im Innern des Kältemittelsammlers 1 befindliche Ende des Rohrstücks 3 in vorteilhafter Weise seitlich abgebogen. Dadurch wird erreicht, daß ein eintretendes Medium 11 nicht in das Mischrohr 4 eintreten kann, das strahiförmig eintretende Medium 11 an die Innenwand des Kältemittelsammlers 1 geleitet wird, die Flüssigkeitsanteile dadurch abgeschieden werden und das Aufschäumen abgeschiedener Flüssigkeit in einem Flüssigkeitssumpf 12 durch den eintretenden Strahl vermieden wird.

Die jeweiligen Durchmesser der Rohrbohrung 9 und der Bohrung 10 des Mischrohrs 4 können dabei so bemessen sein, daß sich ein von dem Massendurchsatz durch das Mischrohr 4 nahezu unabhängiges Mischungsverhältnis von der aus dem Flüssigkeitssumpf 12 eingezogenen Flüssigkeitsmasse und der durchströmenden Gasmasse einstellt.




 
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