DE2847525C3 - Wärmetauscher für Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher für Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen, mit JO einem Aufbau entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die vorliegende Erfindung geht hierbei von einem Wärmetauscher aus, wie er in der älteren Patentanmeldung nach DE-AS 27 28 827 der Anmelderin vorgeschlagen worden ist, bei dem die Festigkeit der Verbindung zwischen den Wasserrohren aus Metall und den Anschlußkästen aus Kunststoff derart erhöht wurde, daß die Anwendung dieser Bauform nunmehr auch bei Verdampfern in Betracht gezogen werden kann.

Weiterhin geht die Erfindung von einem Wärmetauscher aus, wie er aus der DE-OS 21 35 647 zu entnehmen ist, bei dem in Anschlußkästen aus Aluminium bereits Verteil- und Sammelräume mit jeweils mehreren Einführ- bzw. Rückführöffnungen angeordnet sind.

Bei diesen bekannten Verdampfern müssen die vielen Durchführungen der Verdampferrohre in die Anschlußkästen durch verhältnismäßig aufwendige Einroll- oder Aufweitvorgänge hergestellt werden, die neben der teueren maschinellen Einrichtung noch den Nachteil aufweisen, daß solche Verbindungen verhältnismäßig störanfällig sind.

Obwohl auf den naheliegenden, technischen Sachgebieten der Wärmetauscher in den letzten Jahren einfachere Bauformen mit aus Kunststoff bestehenden Anschlußkästen bekannt geworden sind, konnte diese bei Wärmetauschern mittlerweise in die Großserienfertigung eingeführte Bauform nicht bei Verdampfern angewendet werden, da die bisher erzielte Festigkeit &o der Verbindung zwischen den Wasserrohren aus Metall und den Anschlußkästen aus Kunststoff nicht ausreichte, um den bei Verdampfern, insbesondere für Klimaanlagen auftretenden Betriebsdrücken bis zu ca. 40 bar standzuhalten.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche einfachere Bauform auch für Verdampfer anzuwenden, wohei diese nicht nur übernommen werden soll, sondern noch weitere, die Herstellungskosten senkende und die Kühlleistung verbessernde Maßnahmen durchgeführt werden sollen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst indem ein Verdampfer der im Oberbegriff angegebenen Bauart die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs aufgezeigten Merkmale aufweist

Dadurch, daß der Anschlußkasten aus einem Verteilerteil und einem Anschlußteil besteht, die miteinander über eine Nut-Feder-Verbindung vermittels eines aushärtbaren Kunststoffes abgedichtet und festverbunden sind, wird die Herstellung eines solchen Anschlußkastens vereinfacht und werden damit dessen Herstellungskosten verringert.

Dadurch, daß im Verteilerteil mehrere, jeweils eine Vielzahl von Einspritzöffnungen bzw. eine Vielzahl von Rückführöffnungen zusammenfassende, parallel zueinanderliegende Einspritz- und Rückführräume ausgebildet sind, die wieder über zwei diese entsprechend zusammenführende Sammelräume zusammengefaßt werden, werden die Einspritz- und Rückführwege des Kältemittels zum einen auf einem erstrebten Kleinstmaß gehalten und zum anderen in isolierendem Kunststoff geführt, so daß der bei bekannten Verdampfern kaum vermeidbare Kälteverlust unterbunden und damit die effektive Kühlleistung des Verdampfers erhöht wird.

Durch den Wegfall jeglicher Metallschmelz- oder Lötverbindungen wird die Verwendung von Verdampferröhren aus Aluminium ermöglicht, wodurch sich bei etwa gleichen Herstellungskosten erhebliche Gewichtseinsparungen erzielen lassen,' wie sie insbesondere für Verdampfer in Kraftfahrzeugen und dergleichen angestrebt werden.

Die Ausbildung der Anschlußrohre für das Einspritzventil und die Kompressorsaugleitung in einem Stück mit dem Anschlußteil und mit angeformten Bünden ermöglicht eine weitere Vereinfachung der Herstellung, wobei die Montage mittels geteilter, klappbarer Überwurfmuttern nach wie vor einfach und in zuverlässiger Weise erfolgen kann.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines Verdampferblockes mit noch nicht montiertem, teilweise im Schnitt gezeigten Anschlußkasten;

Fig.2 eine Ansicht des Anschlußteiles in Richtung des Pfeiles II in F i g. 1;

F i g. 3 eine Ansicht des Anschlußteiles in Richtung des Pfeiles III in Fig.2;

F i g. 4 eine Ansicht des Verteilerteiles in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4;

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 5;

Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig.4;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIlI-VlII in Fig.4;

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in F i g. 4.

Der in F i g. 1 gezeigte Verdampferblock besteht aus einem Anschlußkasten 1 aus Kunststoff, der mit einem durch Luftleitlamellen 2 aus Aluminium zusammengehaltenen Rohrbündel von Verdampferrohren 3 aus Metall über einen die Rohrenden einbettenden aushärtbaren Kunststoff 4 abgedichtet und fest verbunden ist.

Der Anschlußkasten 1 besteht hierbei aus einem Verteilerteil 5 und einem Anschlußteil 6, deren Aufbau

nachfolgend im Zusammenhang mit den entsprechenden Figuren näher erläutert wird.

In F i g. 2 ist der Anschlußteil 6 gezeigt Er weist ein Anschlußrohr 7 für das Einspritzventil 8 und ein Anschlußrohr 9 für die Kompressorsaugleitung (nicht gezeigt) auf. Beide Anschlußrohre 7 und 9 sind an ihren Enden mit einstückig angeformten Bünden 10 versehen, über die sie über geteilte, klappbare Oberwurfmuttern 11 unter Zwischenschaltung eines Dichtringes <2 in einer Gewindebohrung 13 im Einspritzventil 8 bzw. an der Kompressorsaugleitung befestigt werden können.

Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, ist die Anschlußseite des Anschlußteiles 6 mit ineinanderübergehenden, endlose Schleifen bildenden Nuten 14 und 15 versehen, deren Zweck nachfolgend noch erläutert wird.

In F i g. 4 ist das Verteilerteil 5 gezeigt. Es weist einen Boden 16 auf, von dem eine Vielzahl von Rohrstutzen 17 hochragen, die von axial offene Ringnuten 18 bildenden Ringstegen 19 umfaßt werden.

Die Rohrstutzen 17 bilden hierbei eint Vielzahl von mit E bezeichneten Einspritzöffnungen und eine Vielzahl von mit R bezeichneten Rückführöffnungen. Jeweils ein Rohrstutzen einer Einspritzöffnung Eist mit dem Eintrittsende eines U-förmig verlaufenden Verdampferrohres 3 verbunden, dessen Austrittsende mit den in unterbrochenen Linien (Fig.4) angedeuteten benachbarten Rohrstutzen der Rückführöffnung R verbunden ist

Jeweils eine Vielzahl von Einspritzöffnungen E bzw. eine Vielzahl von Rückführöffnungen R werden über jo parallel zueinanderliegende, rohrförmige Einspritz- und Rückführräume Eo bzw. Ro an der Anschlußseite des Verteilerteiles 5 über zwei Sammelräume Es bzw. Rs entsprechend zusammengeführt

Beispielsweise sind in Fig.4 bis 7 die einzelnen Einspritzöffnungen EX bis 4 und Rückführöffnungen R Ibis 4 dargestellt.

Wie aus Fig.6 und 7 zu ersehen ist, werden die Sammelräume Es und Rs von ineinanderübergehende, endlose Schleifen bildenden Federn 20 und 21 umfaßt.

Wie sich aus einer Betrachtung der F i g. 3 und der F i g. 7 ergibt, ist der Verlauf der Nuten 14 und 15 an der Anschlußseite des Anschlußteiles 6 übereinstimmend mit dem Verlauf der Federn 20 und 21 an der Anschlußseite des Verteilerteiles 5. Durch Einbringen eines aushärtbaren Kunststoffes in die Nuten 14 und 15, Einsenken der Federn 20 und 21 in die mit Kunststoff gefüllten Nuten und darauffolgendem Aushärten des Kunststoffes werden der Verteilerteil 5 mit dem Anschlußteil 6 des Anschlußkastens 1 abgedichtet und fest verbunden.

Darauffolgend können die am Boden 16 des Verteilerteiles 5 vorhandenen axial offenen Ringnuten 18 mit einem aushärtbaren Kunststoff 4 gefüllt werden und hierauf die Rohrenden des aus einer Vielzahl von Verdampferrohren 3 aus Metall bestehenden Rohrbündels durch Einsenken in die mit aushärtbarem Kunststoff gefüllten Ringnuten und nachfolgendem Aushärten des Kunststoffes mit dem Anschlußkasten 1 abgedichtet und fest verbunden werden.

Die Ausbildung der am Boden 16 des Verteilerteiles 5 hochragenden Rohrstutzen in Verbindung mit dem den aushärtbaren Kunststoff 4 aufnehmenden Ringnuten 18 und den diese umschließenden Ringstegen 19 und den auf die Rohrstutzen J 7 aufschiebbaren und in die Ringnuten einsenkbaren Rohrkragen der Verdampferröhren 3 aus Metall wird entsprechend der Lehre der älteren Patentanmeldung P 27 28 827 ausgeführt um eine entsprechend hohe Festigkeit der Verbindung zwischen dem Anschlußkasten 1 aus Kunststoff und den Verdampferrohren 3 aus Metall sicherzustellen.

Aus den in den Fig.8 und 9 gezeigten Schnitten durch das Verteilerteil 5 des AnschlußKastens 1 ist der Übergang der rohrförmigen Einspritz- und Rückführräume Eo und Ro in die entsprechenden Sammelräume Es und Äs zu ersehen.

Die zweiteilige Ausführung des Anschlußkastens 1 ermöglicht eine einfache Herstellung der jeweiligen Einzelbauteile, des Verteilerteiles 5 und des AnschluS-teiles 6 und ermöglicht die Verbindung dieser beiden Bauteile praktisch im Zuge der Herstellung der Verbindung zwischen dem Anschlußkasten 1 und dem Rohrbündel von Verdampferrohren 3.

Das Einbringen des aushärtbaren Kunststoffes in die Nuten 14 und 15 des Anschlußteiles 6 kann hierbei etwa gleichzeitig zürn Einbringen des Kunststoffes in die Ringnuten 18 am Verteilerteil 5 erfolgen, hierauf können die beiden Teile des Anschlußkastens 1 als auch die Verdampferrohre 3 mit dem Anschlußkasten 1 zusammengebracht werden und der gesamte Verdampferblock in einer Aushärtoperation fertiggestellt werden.

Die Tiefen der Nuten 14 und 15 in Verbindung mit der Höhe der Federn 20 und 21 und der flanschartigen Ausbildung der Anschlußseiten der beiden Bauteile des Anschlußkastens 1 sorgen hierbei dafür, daß der aushärtbare Kunststoff bis zum Aushärtvorgang nicht in unerwünschter Weise ablaufen kann. Die Nut-Feder-Verbindung der beiden Bauteile des Anschlußkastens 1 sichert eine Verbindung hoher Festigkeit, die den Betriebsbeanspruchungen eines Verdampfers voll gerecht werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wärmetauscher für Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen, mit einem einzigen, in einen Vor- und einen Rücklaufraum unterteilten Anschlußkasten aus Kunststoff, der mit einem von Luftleitlamellen zusammengehaltenen Rohrbündel von U-förmig verlaufenden Rohren aus Metall über einen die Rohrenden einbettenden, aushärtbaren Kunststoff abgedichtet und fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten (1) aus einem mit mehreren, jeweils eine Vielzahl vcn Einspritzöffnungen (E) und eine Vielzahl von Rückführöffnungen (R) zusammenfassenden, parallel zueinander liegenden, rohrförmigen Einspritz- und Rückführräumen (Eo und Ro) und zwei diese entsprechend zusammenführende Sammelräume (Es und Äs,'aufweisenden Verteilerteil (5) und aus einem die Sammelräume (Es und Rs) ergänzenden und Anschlußrohre (7 und 9) für das Einspritzventil (8) und die Kompressorsaugleitung bildenden Anschlußteil (6) besteht, die miteinander über Nuten (14, 15) und Federn (20, 21) mittels aushärtbaren Kunststoffes abgedichtet und testverbunden sind.

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