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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austausch
von Wärme,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge. Derartige Vorrichtungen zum Austausch von Wärme sind
aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Klasse solcher Vorrichtungen, die
beispielsweise zu Klimatisierungszwecken von Fahrzeuginnenräumen verwendet
werden, weisen üblicherweise
einen Kondensator und einen Sammler auf. Dabei dient der Sammler
als Vorratsbehälter für ein Kältemittel,
um die Funktion des Kältekreislaufs über eine
gewünschte
Zeitdauer auch bei geringem Kältemittelverlust
zu gewährleisten.
Daneben erfüllt
der Sammler eine Pufferfunktion für das Kältemittel bei Dichteänderungen
infolge von Änderungen des
Anlagenbetriebszustandes, wie beispielsweise einer Änderung
der Umgebungstemperatur. Eine weitere Aufgabe des Sammlers besteht
darin, das Expansionsventil mit blasenfreiem Kältemittel zu versorgen und
schließlich
dient der Sammler noch zur Aufnahme der Filter- und/oder Trocknereinheit.
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Aus
dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen der
Kondensator und der Sammler als getrennte Bauteile angeordnet sind,
die über
eine Flüssigkeitsleitung
miteinander verbunden sind.
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Dabei
enthält
der Sammler einen Filter sowie einen Trockner. Bei den aus dem Stand
der Technik bekannten Vorrichtungen bildet die Zusatzeinrichtung
mit dem Sammler zusammen eine separate Baueinheit, die im Servicefall
komplett gewechselt werden muss. Daneben wird durch dieses Konzept eine
zusätzliche
Flüssigkeitsleitung
sowie zusätzliche
Verschraubungen zur Anbringung der Sammler-/Filter-/Trocknereinheit
nötig.
Auf diese Weise ergibt sich aus dem Stand der Technik ein gewisser Bauaufwand
bei der Herstellung bzw. auch im Service dieser Vorrichtungen zum
Austausch von Wärme.
Daneben weisen sämtliche
Lösungen
aus dem Stand der Technik wenigstens eine zusätzliche lösbare Verschraubung zum Wechseln
des Filtertrockners auf.
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Aus
der
DE 100 18 478
A1 ist ein Kondensator bekannt, bei welchem aus mehreren
hintereinander geschalteten Rohren ein Sammler gebildet wird. Jedoch
ist bei dieser Vorrichtung keine Filter-/Trocknereinheit vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bauaufwand für einen
Wärmetauscher zu
verringern. Das erfindungsgemäße Konzept
soll dabei auch für
solche Vorrichtungen geeignet sein, die ohne getrenntes Sammlervolumen
mit Phasentrennung auskommen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
gelöst,
die wenigstens ein Zuführrohr
für ein
fließfähiges Medium,
wenigstens ein Sammel- und/oder Verteilungsrohr, eine Vielzahl von
Durchflussrohren und wenigstens ein Abflussrohr für das fließfähige Medium
aufweist. Dabei ist in wenigstens einem Abschnitt wenigstens eines
dieser Rohre eine Zusatzeinrichtung zur Beeinflussung wenigstens
einer physikalischen Eigenschaft des fließfähigen Mediums angeordnet.
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Unter
dem Zuführrohr
bzw. dem Abflussrohr werden in ihrer Gesamtheit die Rohre verstanden, welche
die Vorrichtung vom Austausch von Wärme mit weiteren Einrichtungen
eines Kältekreislaufs,
wie beispielsweise dem Ex pansionsventil, dem Verdampfer oder dem
Kompressor verbinden. Daher kann die Zusatzeinrichtung an jeder
Stelle der jeweiligen Zuführ-
bzw. Abflussrohre angeordnet sein, also auch räumlich näher an anderen Komponenten,
wie der Vorrichtung zum Austausch von Wärme selbst gelegen sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist den Vorteil auf, dass ein Rohr, in dem die Zusatzeinrichtung
angeordnet ist, mehrfach genutzt werden kann; einerseits in seiner
Funktion als Leitung, andererseits zur Beeinflussung der physikalischen
Eigenschaft. Auf diese Weise kann eine Bauraumreduzierung erreicht
werden.
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Bevorzugt
weist die Zusatzeinrichtung wenigstens eine Trocknereinrichtung
auf. Ferner weist die Zusatzeinrichtung wenigstens eine Filtereinrichtung
auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist
die Zusatzeinrichtung sowohl eine Trockner- als auch eine Filtereinrichtung
auf, wobei besonders bevorzugt der vom Kältemittel eingenommene Raum so
klein wie möglich
gehalten ist.
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Bevorzugt
ist dabei eine Zusatzeinrichtung entweder im Sammel- und/oder Verteilungsrohr
oder in einem der Durchflussrohre oder in dem Abflussrohr vorgesehen,
wobei besonders bevorzugt genau eine Zusatzeinrichtung in genau
einem der Rohre angeordnet ist.
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Bei
dem fließfähigen Medium
handelt es sich um ein flüssiges
oder gasförmiges
Medium, welches dem Wärmetausch
dient. Im folgenden wird für
das fließfähige Medium
auch der Begriff Kältemittel
verwendet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
dient der Abschnitt des Rohrs, in dem die Zusatzeinrichtung untergebracht
ist, selbst als Gehäuse
für die
Zusatzeinrichtung.
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Das
Sammel- und/oder Verteilungsrohr dient dazu, das Kältemittel
auf eine Vielzahl von Durchflussrohren zu verteilen bzw. das aus
den Durchflussrohren austretende fließfähige Medium zu sammeln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist den Vorteil auf, dass der im Stand der Technik zusätzliche
großvolumige
Sammler, der dabei üblicherweise
parallel zum Sammelrohr angeordnet ist, entfällt und daher der Bauaufwand
vermindert wird. Daneben entfällt
auch der Aufwand für
zusätzliche
Verbindungsrohre und Verschraubungen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Abschnitt des Rohres, in dem die Zusatzeinrichtung angeordnet
ist, gegenüber
den benachbarten Abschnitten einen vergrößerten Querschnitt auf. Dies bedeutet,
dass, falls die Zusatzeinrichtung in einem der Durchflussrohre angeordnet
ist, dieses an der entsprechenden Stelle bzw. dem entsprechenden Abschnitt
einen erweiterten Querschnitt aufweist, verglichen mit den übrigen Abschnitten
des selben Rohres bzw. den Querschnitten der übrigen Durchflussrohre. Dieser
vergrößerte Abschnitt
dient einerseits dazu, die Zusatzeinrichtung mit einer ausreichenden
Menge an Trockenmittel in ihrem Querschnitt aufzunehmen und andererseits
bevorzugt auch dazu, den Druckverlust des strömenden Mediums in gewissen
Grenzen zu halten. Besonders aus letzterem Grund kann der Innendurchmesser
des Rohrabschnittes um einen definierten Betrag größer ausgeführt sein
als der Außendurchmesser
der darin befindlichen Zusatzeinrichtung. Bevorzugt kann dazu der
Rohrabschnitt innen liegende Stützmittel
aufweisen, durch die die Zusatzeinrichtung zentrisch gehalten wird.
Besonders bevorzugt weist alternativ die Zusatzeinrichtung in gewissen
Abständen
Stützmittel,
z. B. Noppen auf, um einen im Wesentlichen gleich bleibenden Ringspalt
zwischen dem Rohrabschnitt und der Zusatzeinrichtung auszubilden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Zusatzeinrichtung in dem Abflussrohr für das Kältemittel angeordnet. Zu diesem Zweck
weist das Abflussrohr bevorzugt ebenfalls an der Stelle, an der
die Zusatzeinrichtung angeordnet ist, einen vergrößerten Querschnitt
auf. Diese Anordnung der Zusatzeinrichtung weist den Vorteil auf, dass
die Zusatzeinrichtung im Servicefall relativ leicht zugänglich ist
und daher ohne oder nur mit geringem Aufwand ausgewechselt werden
kann. Daneben kann das Abflussrohr selbst als Gehäuse für die Zusatzeinrichtung
verwendet werden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Zusatzeinrichtung in einem Durchflussrohr, das heißt, in wenigstens
einem Abschnitt wenigstens eines Durchflussrohres, angeordnet. In dieser
Ausführungsform
ist daher die Zusatzeinrichtung direkt in der Wärmetauscherbaugruppe integriert.
Bevorzugt ist dabei die Zusatzeinrichtung in einem Durchflussrohr
angeordnet, welches im Wesentlichen endseitig an dem Sammelrohr
angeordnet ist. In dieser Ausführungsform
ist eine Vielzahl von Durchflussrohren im Wesentlichen parallel
an dem Sammelrohr angeordnet d. h. die einzelnen Durchflussrohre
sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. In einem der
beiden endseitigen Sammelrohre befindet sich bei dieser Ausführung die
Zusatzeinrichtung. Bevorzugt weist zu diesem Zweck das entsprechende
Durchflussrohr einen erweiterten Querschnitt auf. Besonders bevorzugt
handelt es sich dabei um das in Strömungsrichtung des Kältemittels
letzte Durchflussrohr, das heißt,
im Anschluss an das Durchflussrohr folgt bei dieser Ausführungsform
das Abflussrohr für
das fließfähige Medium.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist wenigstens ein Rohr wenigstens einen lösbaren Abschnitt, bevorzugt
mit einem Schraubgewinde, auf. Dies bedeutet, dass in einer Ausführungsform
das Abflussrohr einen lösbaren
Abschnitt aufweist, wobei nach dessen Lösen bevorzugt die Sammler-
und/oder Trocknungseinrichtung aus dem Abflussrohr entnommen werden
kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann auch das Durchflussrohr,
in welchem die Zusatzeinrichtung angeordnet ist, einen derartigen
lösbaren
Abschnitt aufweisen, damit im Servicefall dieser Abschnitt gelöst werden
und die Zusatzeinrichtung aus dem betreffenden Durchflussrohr entnommen
werden kann.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist der lösbare
Abschnitt in einem Bereich zwischen zwei Komponenten eines Kältekreislaufs angeordnet.
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Dabei
ist anzumerken, dass derartige Kältekreisläufe, welche
mehrere Komponenten, wie Verdampfer, Kompressoren oder Expansionsventile
aufweisen, im Stand der Technik lösbare Verbindungen zwischen
den einzelnen Komponenten aufweisen.
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Wird
nun eine dieser Verbindungen gleichzeitig als Service-Öffnung benutzt,
so ist keine zusätzliche
Service-Öffnung
nötig,
was die Systemdichtigkeit erhöht.
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Bevorzugt
ist daher der lösbare
Abschnitt derart an dem Rohr, das heißt bevorzugt an dem Durchfluss-
oder Abflussrohr, angeordnet, dass nach dem Lösen des Abschnitts die Zusatzeinrichtung
bevorzugt ohne zusätzliche
Hilfswerkzeuge bzw. von Hand aus dem Abschnitt des Rohres entnommen werden
kann bzw. in den Abschnitt des Rohres eingesetzt werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen wenigstens zwei der Durchflussrohre Abschnitte mit zueinander
unterschiedlichen Querschnitten auf. Dabei kann einerseits das Durchflussrohr,
in welchem die Trocknungs- und
die Filtereinrichtung angeordnet ist, einen veränderten, insbesondere größeren, Querschnitt
als die übrigen Durchflussrohre
aufweisen. Andererseits können
jedoch auch die Durchflussrohre, in welchen die Zusatzeinrichtung
nicht angeordnet ist, zueinander unterschiedliche Querschnitte auf weisen.
Auf diese Weise kann die Vorrichtung an das durch sich ändernde Dichte
bedingte unterschiedliche Fließverhalten
des Kältemittels
auf seinem Weg durch die Vorrichtung zum Austausch von Wärme angepasst
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Durchflussrohr, in dem die Zusatzeinrichtung angeordnet
ist, bevorzugt wenigstens einen Abschnitt auf, der durch das Sammelrohr
hindurchgeführt
wird. Auf diese Weise kann auch das Durchflussrohr, in dem die Zusatzeinrichtung
angeordnet ist, gegenüber
dem Sammelrohr und damit gegenüber
der kompletten Vorrichtung zum Austausch von Wärme stabilisiert werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Durchflussrohr, in dem die Zusatzeinrichtung zur Beeinflussung
wenigstens einer physikalischen Eigenschaft des fließfähigen Mediums
angeordnet ist, bevorzugt wenigstens einen gekrümmten Abschnitt auf. Auch der
gekrümmte
Abschnitt dient bevorzugt dazu, ein Abflussrohr anzuschließen. In diesem
Fall ist bevorzugt eine Halteeinrichtung vorgesehen, um das Rohrende
mit der jeweiligen Anschlussverschraubung für das Abflussrohr in Position zu
halten. In einer weiteren Ausführungsform
kann auch auf den gekrümmten
Abschnitt verzichtet werden und statt dessen das Durchflussrohr,
in welchem die Zusatzeinrichtung vorgesehen ist, eine seitliche Öffnung zum
Anschluss des Abflussrohres aufweisen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der lösbare
Abschnitt des Durchflussrohres, in dem die Zusatzeinrichtung angeordnet
ist, wenigstens eine Verbindung auf, die aus einer Gruppe von Verbindungen
ausgewählt
ist, welche Klemmverbindungen, Schraubverbindungen und dergleichen enthält. Dabei
handelt es sich bevorzugt um lösbare Verbindungen,
welche vorgesehen ist, damit im Servicefall die Zusatzeinrichtung
aus dem jeweiligen Durchflussrohr entnommen werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
mündet
das Durchflussrohr, in dem die Zusatzeinrichtung angeordnet ist,
in eine Verschraubung. Diese Verschraubung dient bevorzugt dem Anschluss
eines Abflussrohrs an die Vorrichtung zum Austausch von Wärme.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist wenigstens ein Rohr einen Querschnitt auf, der aus einer Gruppe
von Querschnitten ausgewählt
ist, welche im Wesentlichen kreisförmige, ellipsenförmige, rechteckige,
polygone Querschnitte und Mischformen hieraus enthält.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Zusatzeinrichtung wenigstens einen flexiblen Abschnitt
auf. Dieser flexible Abschnitt dient dazu, die Zusatzeinrichtung
leichter in das entsprechende Abfluss- oder Durchflussrohr einschieben
zu können.
Bevorzugt ist in dem flexiblen Abschnitt die Trocknereinrichtung
bzw. ein Trocknungsmittel angeordnet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Zusatzeinrichtung wenigstens einen starren Abschnitt auf.
Dabei ist in diesem starren Abschnitt bevorzugt wenigstens ein Filterelement
angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Trocknerabschnitt
länger
als der Filterabschnitt. Bevorzugt kann sich der Trocknerabschnitt über einen
vorgegebenen Teil der Gesamtlänge
eines Durchfluss- oder Abflussrohres besonders bevorzugt im Falle
eines Durchflussrohres über
dessen im Wesentlichen gesamte Länge
erstrecken. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die
Trocknung über
einen vergleichbar großen
Längenbereich
des betreffenden Durchfluss- bzw. Abflussrohres stattfinden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zusatzeinrichtung räumlich unterteilt
in einen Abschnitt, der die Trocknereinrichtung enthält und einen
weiteren Abschnitt, der die Filtereinrichtung enthält. Die
beiden Abschnitte können
miteinander verbunden oder auch getrennt voneinander ausgeführt sein.
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Bevorzugt
ist in dem Trocknerabschnitt, das heißt dem Abschnitt, der zum Trocknen
des Kältemittels
dient, ein Trocknungsmedium angeordnet. Dieses Trocknungsmedium
ist aus einer Gruppe von Trocknungsmedien ausgewählt, welche Zeolith und dergleichen
enthält.
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In
einer bevorzugte Ausführungsform
ist das Trocknungsmedium in einer flexiblen kältemitteldurchlässigen Hülle, wie
beispielsweise einem Säckchen
aus einem kältemittelbeständigen Vliesstoff,
angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass
auf diese Weise die Zusatzeinrichtung als biegsame, langgestreckte
Einrichtung ausgeführt werden
kann und so auch in längeren
Leitungsabschnitten, wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, dem
Zuführ-
oder Abflussrohr eingesetzt werden kann, wobei die Biegsamkeit auch
eine Unterbringung in einem gekrümmten
Abschnitt des betreffenden Rohres erlaubt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Filterabschnitt ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse auf,
das besonders bevorzugt Durchbrüche
zur Minderung des Strömungsdruckverlustes
aufweist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
liegt das Trocknungsmedium in Form einer Granulat- oder Kugelschüttung vor,
welche mit einer vorgegebenen Dichte im Trocknerabschnitt angeordnet ist.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Filterabschnitt ein im Wesentlichen zylinder- oder kegelförmiges Filterelement
auf. Dabei ist das Filterelement derart in dem Filterabschnitt angeordnet,
dass im Wesentlichen das gesamte Kältemittel durch den in dem
Filterabschnitt angeordneten Filter hindurchtreten muss und im Wesentlichen
nicht an dem Filter vorbeitreten kann. Auf diese Weise wird eine
besonders effiziente Filterung des Kältemittels erreicht.
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Die
Erfindung ist ferner auf eine Trocknereinrichtung gerichtet, die
insbesondere für
Vorrichtungen zum Austausch von Wärme verwendet werden kann.
Dabei kann die erfindungsgemäße Trocknereinrichtung
sowohl in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
in der oben beschriebenen Art eingesetzt werden, als auch in herkömmlichen
Vorrichtungen zum Austausch von Wärme.
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Auch
der erfindungsgemäßen Trocknereinrichtung
liegt die Aufgabe zugrunde, den Bauaufwand bei der Herstellung eines
Wärmetauschers
zu verringern. Hinsichtlich der Trocknereinrichtung wird dies dadurch
erreicht, dass die Trocknereinrichtung in im Wesentlichen frei wählbaren
Bereichen der Vorrichtung zum Austausch von Wärme angeordnet werden kann
und damit der Bauaufwand für
einen Wärmetauscher,
der mit erfindungsgemäßen Trocknereinrichtungen
ausgestattet ist, reduziert werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Trocknereinrichtung weist
ein Trocknungsmedium auf, welches wenigstens abschnittsweise als
langgestreckter Körper
ausgebildet ist. Unter einem langgestreckten Körper wird ein Körper verstanden,
der in einer Ausdehnungsrichtung eine erheblich höhere Ausdehnung
aufweist als in den übrigen
Ausdehnungsrichtungen, insbesondere kann ein langgestreckter Körper auch
gekrümmte
oder verdrillte Bereiche aufweisen oder sein Querschnittsprofil
in Längsrichtung ändern.
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Die
im Stand der Technik bekannten Trocknungsmedien weisen demgegenüber eine
granulatartige Struktur auf.
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Bevorzugt
werden die langgestreckten Körper
durch ein Verfahren hergestellt, welches aus einer Gruppe von Verfahren
ausgewählt
ist, welche Extrusionsvertahren, Spritzverfahren und dergleichen enthält.
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Dies
bedeutet, dass das Trocknungsmedium wenigstens abschnittsweise in
einer langgestreckten Form vorliegt, also beispielsweise eine stangen-
oder stabförmige
Gestalt aufweist.
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Unter
einem Trocknungsmedium wird dabei nicht nur das trocknungsaktive
Medium verstanden, bei dem es sich beispielsweise um Zeolith handeln kann,
sondern auch ein Trägermaterial,
in welches das Trocknungsmedium eingebettet ist. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist das Trocknungsmedium in Form einer Vielzahl von langgestreckten
Körpern
angeordnet. Bevorzugt sind die langgestreckten Körper des Trocknungsmediums
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass bevorzugt
innerhalb eines Rohres das Trocknungsmedium aus einer Vielzahl von
langgestreckten Körpern
besteht, die bündelartig
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Dabei sind
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform diese langgestreckten
Körper
des Trocknungsmediums wenigstens teilweise gegeneinander verschiebbar.
Auf diese Weise wird eine besonders hohe Flexibilität der Trocknereinrichtung,
insbesondere in der Vorrichtung zum Austausch von Wärme, erreicht
und auf diese Weise die Möglichkeit
einer Anordnung der Trocknereinrichtungen an im Wesentlichen beliebigen
Stellen der Vorrichtung zum Austausch von Wärme ermöglicht beziehungsweise erleichtert.
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In
einer Ausführungsform
werden die trocknungsaktiven Substanzen, wie beispielsweise Molekularsieb-Kristalle
in eine Polymerstruktur eingebettet. Dabei handelt es sich bevorzugt
um eine spritzgießbare-
beziehungsweise extrudierbare Polymerstruktur. Die dabei entstehende
Zusammensetzung bietet einerseits die Vorteile des verwendeten Kunststoffes
beziehungsweise Polymers und andererseits diejenigen der trocknungsaktiven
Substanzen.
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Das
Trocknungsmedium ist im Wesentlichen durch Extrusion oder Spritzgießen beliebig
formbar. Ferner ist das erfindungsgemäße Trocknungsmedium nahezu
abriebfrei, da die Molekularsieb-Kristalle (Zeolith) innerhalb der
Polymerstruktur verbunden werden. Das auf diese Weise hergestellte
Trocknungsmedium ist ferner im Wesentlichen beliebig elastisch verformbar,
das heißt
biegbar, und in gewissem Maße
auch dehnbar oder stauchbar.
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Die
erfindungsgemäßen langgestreckten Körper können in
einer bevorzugten Ausführungsform
zwischeneinander eine mechanische Verbindung aufweisen und fest
bezüglich
einander angeordnet sein. Es ist jedoch auch bevorzugt, die einzelnen
langgestreckten Körper
ohne mechanische Verbindung zwischeneinander in einen geeigneten Rohrabschnitt
des Kältekreislaufs
beziehungsweise der Vorrichtung zum Austausch von Wärme einzuschieben,
wobei bevorzugt eine Position stromauf einer Filtereinrichtung gewählt wird.
Die jeweilige Ausgestaltung des Trocknungsmediums hängt von
der Anordnung innerhalb der Vorrichtung zum Austausch von Wärme ab.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
werden die langgestreckten Körper
des Trocknungsmediums zu einem Bündel
miteinander verbunden. Besonders bevorzugt werden die langgestreckten
Körper
mit der Filtereinrichtung mechanisch – wie insbesondere, aber nicht
ausschließlich – durch
Anspritzen verbunden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen langgestreckten
Körper
auch hintereinander in den Rohren untergebracht oder auch lose in
Rohre beziehungsweise Bereiche der Rohre eingeschoben werden.
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Es
ist bevorzugt, die langgestreckten Körper beispielsweise in einer
Biegung oder einer Engstelle der Vorrichtung zum Austausch von Wärme einzuschieben,
um durch diese Positionierung ohne zusätzliche mechanische Stützmittel
unerwünschte
geometrische Verlagerungen der Trocknermedien zu verhindern.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die langgestreckten Körper
ein Verhältnis
aus ihrer Querschnittsfläche
zu ihrer Länge
auf, welches kleiner als 0,1 mm, bevorzugt kleiner als 10,05 mm
und, besonders bevorzugt, geringer als 10,02 mm ist. Durch dieses
Verhältnis,
welches auf eine sehr geringe Querschnittsfläche im Verhältnis zur Länge hindeutet, ist es möglich, eine
Vielzahl langgestreckter Körper
so in ein Rohr der Vorrichtung zum Austausch von Wärme einzubringen,
dass ein großer
Teil der Querschnittsfläche
des jeweiligen Rohres durch die langgestreckten Körper ausgefüllt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trocknungsmedium
wenigstens einen Bestandteil in kristalliner Form auf, der in eine
Polymerstruktur eingebettet ist. Auf diese Weise wird – wie oben
erwähnt – eine besonders
vorteilhafte Struktur des Trocknungsmediums erreicht.
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Die
Erfindung ist ferner auf eine oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
gerichtet, welche eine erfindungsgemäße Trocknungseinrichtung aufweist.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen. Darin zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Austausch von Wärme
in einer schematischen Darstellung;
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2a eine
Detailansicht einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme;
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2b eine
Draufsicht auf die Vorrichtung aus 2a;
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2c eine
weitere Seitenansicht der Vorrichtung aus 2a;
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3a eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme;
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3b eine
Draufsicht auf die Vorrichtung aus 3a;
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3c eine
weitere Seitenansicht der Vorrichtung aus 3a;
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4a eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme;
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4b eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
aus 4a;
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4c eine
weitere Seitenansicht auf die Ausführungsform aus 4a;
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5 eine
erfindungsgemäße Trocknereinrichtung.
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In 1 ist
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
gezeigt. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 4 auf ein
Zufuhrrohr für
das fließfähige Medium,
das heißt
das Kältemittel.
An dem Zufuhrrohr 4 ist eine Anschlusseinrichtung 11 angeordnet,
um das Zufuhrrohr mit weiteren Rohren zu verbinden. Dabei handelt
es sich bevorzugt bei der Verbindung um eine schraubbare Verbindung.
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Das
Bezugszeichen 6a kennzeichnet ein erstes Sammel- und/oder
Verteilrohr. Dieses weist in seinem Inneren eine Vielzahl von Trennwänden 3b, 3d, 3f auf,
die das Sammel- und/oder Verteilrohr 6a in seiner Längsrichtung
in mehrere Teilräume
unterteilen. Die Bezugszeichen 7a, 7b und 7c bezeichnen eine
Vielzahl von Durchflusseinrichtungen, die in Strömungsverbindung mit dem Sammel-
und/oder Verteilrohr 6a stehen. Diese Vielzahl von Durch flusseinrichtungen 7a, 7b und 7c sind
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dabei weisen in
dieser Ausführungsform
einige der Durchflusseinrichtungen (7a, 7b, 7c)
einen größeren Querschnitt
als andere (7d) auf.
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Der
Bereich großvolumiger
Rohre dient dazu, ein ausreichendes Puffervolumen bereitzustellen, sodass
durch Änderung
der Dichte des Kältemittels z.
B. durch einen Phasenwechsel vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand
die im Kondensator gespeicherte Kältemittelmenge variieren kann,
ohne dass es dabei zu einer ungewollt starken Druckvariation des
Kältemittel
und damit verbundenen starken Änderung
des Austrittszustandes kommt.
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Bezugszeichen 6b kennzeichnet
ein weiteres Sammel- und Verteilrohr, welches im Wesentlichen entsprechend
dem Sammel- und/oder Verteilrohr 6a ausgeführt ist.
Auch das Sammel- und/oder Verteilrohr 6b weist in seinem
Inneren eine Vielzahl von Trennwänden 3c, 3e auf.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform, sind die Durchflussrohre
und die Sammel- und/oder Verteilrohre im Wesentlichen in der derselben
Ebene angeordnet. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen
zum Austausch von Wärme ist
es bekannt, einen Sammler derart anzuordnen, dass er aus einer Ebene,
in der die Durchflussrohre und die Sammel- und/oder Verteilrohre angeordnet sind,
herausragt. Durch die hier dargestellte Ausführungsform kann daher durch
die Anordnung in einer Ebene Bauraum eingespart werden.
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Die
einzelnen Durchflussrohre sind im Wesentlichen senkrecht zu den
Sammel- und/oder Verteilrohren angeordnet. wobei die Verteilrohre
im Wesentlichen vertikal und die Durchflussrohre im Wesentlichen
horizontal angeordnet sind. Die Strömungsrichtung des Kältemittels
verläuft
in dieser Ausführungsform
von oben nach unten.
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Das
Kältemittel
gelangt im Betrieb über
das Zuführrohr 4 in
das Sammel- und/oder
Verteilrohr 6a und kann sich dann in der Richtung b bis
zu der ersten Trennwand 3b ausbreiten. Von dort gelangt
das Kältemittel über die
(nicht gezeigten) Durchflussrohre 7 in die zweite Sammel-
und/oder Verteileinrichtung 6b und kann von dort bis zu
der Trenneinrichtung 3c fließen. Von dort fließt das Kältemittel
wieder zurück in
das erste Sammel- und/oder Verteilrohr 6a und innerhalb
des Sammel- und/oder Verteilrohrs 6a bis zu der Trenneinrichtung 3d.
Von dort fließt
das Kältemittel
nochmals durch nicht gezeigte Durchflussrohre 7 in das
Sammel- und/oder Verteilrohr 6b bis zur Trennwand 3e und
nun serpentinenartig im Bereich der großvolumigen Rohre zwischen den
beiden Sammel- und/oder Verteilrohren 6a und 6b hin
und her, bis es in der untersten Kammer des Verteilrohres 6a ankommt.
Von hier gelangt das Kältemittel
schließlich über die
drei kleinvolumigen Durchflussrohre 7d in das Sammel- und/oder
Verteilrohr 6b, aus welchem es schließlich über den Abfluss 5 aus
der Vorrichtung zum Austausch von Wärme abfließt. Dabei ist zu erkennen,
dass der Abstand zwischen den einzelnen Trennwänden 3b, 3c, 3d usw.
in beiden Sammel- und/oder Verteilrohren von oben nach unten hin abnimmt.
Auf diese Weise wird der sich erhöhenden Dichte des Kältemittels
innerhalb des Kondensators von oben nach unten Rechnung getragen.
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Das
Abflussrohr weist in dieser Ausführungsform
einen Abschnitt 5a, einen Abschnitt 5c, sowie
einen Abschnitt 5b, mit sich jeweils verbreiterndem bzw.
verbreitertem Querschnitt auf. In dem Abschnitt 5b ist
eine Zusatzeinrichtung 20 untergebracht. Diese Zusatzeinrichtung
weist einen Filterabschnitt 24 und einen Trocknerabschnitt 22 auf,
wobei der Außendurchmesser
der Zusatzeinrichtung um einen definierten Betrag größer ist
als der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 5b. Daneben
ist in dem Abflussrohr 5 ein lösbarer Abschnitt 15 vorgesehen.
Dieser Abschnitt weist bevorzugt ein Schraubgewinde auf. Der Abschnitt
dient dazu, um die Abschnitte 5b und 5c des Ab flussrohres 5 voneinander
zu trennen, wobei nach dem Trennen die Sammler- und/oder Trocknereinrichtung
aus dem Abflussrohr 5 entnommen werden kann. In dieser
Ausführungsform
ist derjenige Abschnitt des Abflussrohres 5, in welchem
die Sammler- und/oder Trocknereinrichtung angeordnet ist, im Wesentlichen
parallel zu den Sammel- und/oder Verteilrohren 6a und 6b angeordnet.
Beliebige andere Lagen und Formgebungen des Abflussrohres 5 bis
hin zur nächsten
Komponente der gesamten Vorrichtungen sind aber ebenso möglich. Anstelle
der hier gezeigten Ausführungsform,
welche einen sich verbreiternden Querschnitt 5a aufweist, könnte auch
das gesamte Abflussrohr mit einem breiteren Querschnitt ausgeführt sein.
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Das
Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine Rahmeneinrichtung, welche
zur Stabilisierung der Sammel- und/oder Verteilrohre sowie der Durchflussrohre 7 vorgesehen
ist.
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Die
Filter- und/oder Trocknereinrichtung weist bevorzugt eine langgestreckte
Form mit einem vorzugsweise flexiblen Filter und/oder Trocknereinsatz
auf. Dieser Einsatz dient dazu, um die Sammler- und/oder Trocknereinrichtung
möglichst
einfach, d. h. auch unter beengten Bedingungen in das Abflussrohr 5 einschieben
zu können.
Die Flexibilität
des Einsatzes ermöglicht
zudem auch die Nutzung von Abschnitten des Abflussrohres, die z.
B. Biegungen aufweist. Auf diese Weise können beliebige Abschnitte der
sogenannten Flüssigkeitsleitung
zwischen dem Kondensator und dem Expansionsventil des Kältekreislaufs
zur Aufnahme der Filter- und/oder Trocknungseinrichtung herangezogen
werden. Bevorzugt wird auch der lösbare Abschnitt bzw. die Anschlussverschraubung
in das Abflussrohr 5 eingeschoben, das heißt das Abflussrohr 5 weist
bevorzugt ein Innengewinde auf, in welches ein (nicht gezeigtes)
Außengewinde des lösbaren
Abschnitts 15 eingreift, wobei sowohl der Bereich stromabwärts als
auch der Bereich stromaufwärts
des lösbaren
Abschnitts Bestandteile des Abflussrohres sind.
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Weiteres
Merkmal der Filter- und/oder Trocknungsvorrichtung in einer bevorzugten
Ausführungsform
ist die Verwendung eines Dichtringes, der dazu dient, dass bei der
Montage des Abflussrohres die Räume
stromaufwärts
und stromabwärts
bezüglich der
Zusatzeinrichtung voneinander getrennt werden. Auf diese Weise wird
erreicht, dass im Wesentlichen das gesamte Kältemittel durch die Filtereinrichtung hindurchtreten
muss. Daneben gewährleistet
der Dichtring auch eine sichere Abdichtung gegenüber der Umgebung.
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2a zeigt
eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch
von Wärme.
Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 7 auf ein Durchflussrohr
für das
Kältemedium.
Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf bevorzugt zwischen den
einzelnen Durchflussrohren 7 angeordnete Wellrippen, die
dem verbesserten Wärmeaustausch
mit der umgebenden Luft dienen. Bezugszeichen 6b bezeichnet
ein Sammel- und/oder Verteilrohr.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Sammler- und/oder Filtereinrichtung nicht in dem Abflussrohr vorgesehen,
sondern in einem zur Aufnahme dieser Einrichtung speziell ausgebildeten
Durchflussrohr. Zu diesem Zweck weist das Durchflussrohr 7d einen Abschnitt
mit kleinerem Querschnitt 27a und einem Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt 27b auf.
In dieses Durchflussrohr wird eine Sammel- und/oder Filtereinrichtung 20 eingeschoben,
die einen geringeren Außendurchmesser
besitzt als der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 27b.
Bevorzugt geht der Abschnitt mit kleinerem Querschnitt nicht stufenweise
in den Abschnitt mit größerem Querschnitt 27b über, sondern
die Erweiterung erfolgt über
einen Zwischenabschnitt 27c.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird das Durchflussrohr 7d, in welchem die Trockner- und/oder
Filtereinrichtung angeordnet ist, durch das Sammel- und/oder Verteilrohr 6b hindurchgeschoben.
Zu diesem Zweck weist das Sammel- und/oder Verteilrohr 3a abgewinkelte
Bereiche 26 bzw. Krägen
auf, um einen größeren Anlagebereich
mit dem Durchflussrohr 7d zu erreichen. Dabei weisen in
dieser Ausführungsform
die Krägen
bezüglich
der Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach außen, das heißt weg von
den Wellrippen und in Richtung des Abflussrohres 5. Die
Krägen 26 können jedoch
auch jeweils bzgl. des Sammel- und/oder Verteilrohres 6b nach
innen oder nach außen
weisen, oder sämtlich
in Richtung der Wellrippen 12.
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An
seinem linken Ende weist das Durchflussrohr 7d ein Schraubgewinde 36 auf,
welches der Verschraubung mit dem Ausflussrohr 5 dient.
Diese Verschraubung dient einerseits zum Anschluss des Abflussrohres
und andererseits als Serviceöffnung
zur Ein- und Ausbringung der Zusatzeinrichtung. Das Schraubgewinde
kann auch kraft-, form- und/oder -stoffschlüssig mit dem Sammel- und/oder
Verteilrohr 6b verbunden sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann das Sammelrohr 6b auch verkürzt ausgeführt werden (nicht gezeigt),
so dass auf die Durchführung
des Durchflussrohres 7d durch das Sammel- und/oder Verteilrohr 6b verzichtet
werden kann. In diesem Falle wäre
jedoch, wie oben ausgeführt,
bevorzugt eine (nicht gezeigte) Halteeinrichtung vorgesehen, um
das Rohrende mit der Anschlussverschraubung in Position zu halten
bzw. zu bringen. Das Bezugszeichen 31 bezieht sich auf
einen Dichtring, der, wie oben ausgeführt, eine dichte Verbindung
zwischen dem Abflussrohr und dem Durchflussrohr 7b bewirkt.
Das Bezugszeichen 15 bezieht sich auf eine Überwurfmutter,
in diesem Fall mit einem Schraubgewinde, um das Abflussrohr 5 gegen die
Durchflusseinrichtung 7b zu verschrauben. Das Bezugszeichen 34 bezieht
sich auf eine Öse,
die zum Herausziehen der Zusatzeinrichtung 20 nach dem Öffnen der
Anschlusseinrichtung 15 dient.
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2b zeigt
eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach 7a. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 7 auf
ein Durchflussrohr und das Bezugszeichen 12 auf eine Vielzahl
von Wellrippen. Bezugszeichen 15 bezieht sich, wie oben,
auf die Anschlusseinrichtung zur Verbindung der Durchflusseinrichtung 7d mit
einem Anschlussrohr. Das Bezugszeichen 39 bezieht sich
auf einen an dem Abflussrohr 5 angeordneten Kragen des
Abflussrohres gegen den sich die Überwurfmutter 15 abstützt, um
das Abflussrohr 5 und das Durchflussrohr 7d über den
Dichtring 31 (vgl. 2a) dicht
miteinander zu verbinden. Das Bezugszeichen 34 bezieht
sich auf die Öse,
die zum Herausnehmen der Sammler- und/oder Filtereinrichtung dient.
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In 2c ist
eine weitere Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch
von Wärme
aus 2a gezeigt, wobei in diesem Fall die Ansicht um
90° gedreht
wurde. Dabei sind vor allem als Kragen ausgebildete Halteabschnitte 41 und 42 erkennbar,
in welche das Durchflussrohr 7b im Bereich kleineren Durchmessers 27a eingreift.
Diese Halteabschnitte weisen einen Anliegbereich 41a und 42a sowie
einen stark gekrümmten
Bereich 41b bzw. 42b auf. Diese Bereiche dienen
dazu, sich an den Bereich 27a des Durchflussrohres anzupressen
und damit einen stabilen Halt zu bewirken und eine gemeinsame verlötbare Fläche zu bilden.
Die gestrichelt dargestellten Kreise deuten die Position des Sammel-
und/oder Verteilrohres 6b an. Anstelle der Krümmung in
Richtung des Durchflussrohres 7d, welche bewirkt, dass
die Enden des Halteabschnitts in Richtung des Abflussrohres weisen,
könnten
die Abschnitte 41b auch so gekrümmt werden, dass die Enden
der Halteabschnitte 41 und 42 in eine der Richtung
des Abflussrohres 5 entgegengesetzte Richtung weisen.
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In 3a ist
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
in einer Detailansicht gezeigt. Im Gegensatz zu 2a,
wurde das Abflussrohr 5 jedoch weggelassen, es wird jedoch
auch im Fall dieser Ausführungsform
entsprechend der in 2a gezeigten Ausführungsform
das Abflussrohr entsprechend an der Vorrichtung zum Austausch von
Wärme angeordnet.
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Ein
wesentlicher Unterschied zwischen der in 3a gezeigten
Vorrichtung und der in 2a gezeigten Vorrichtung ist,
dass das Durchflussrohr 7d in dem Abschnitt, in dem die
Zusatzeinrichtung angeordnet ist, keinen sich erweiternden oder
verjüngenden
Querschnitt aufweist. Daher ist auch kein Übergangsbereich 27c mit
sich veränderndem
Querschnitt vorgesehen.
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Die
Sammler- und/oder Trocknereinrichtung weist eine ringförmige Dichtfläche 51 auf,
die bei der Montage mit Hilfe des Dichtrings 31 gegen den
Bereich 33 des Durchflussrohres 7d gedrückt wird.
Letzteres weist zu diesem Zweck einen Bereich 33a mit verringertem
Innendurchmesser auf. Des weiteren weist die Sammler- und/oder Trocknereinrichtung 20 einen
ersten Abschnitt 29 auf, in welchem eine Filtereinrichtung 24 angeordnet
ist. Dabei ist der Abschnitt 29 bevorzugt starr ausgeführt und
die Filtereinrichtung 24 im Wesentlichen in dem Abschnitt 29 angeordnet.
Durch diese Anordnung wird bewirkt, dass das Kältemittel im Wesentlichen vollständig durch
die Filtereinrichtung 24 strömt und nicht an dieser vorbei.
Des weiteren weist die Sammler- und/oder Trocknereinrichtung einen
weitere Abschnitt 22 auf, in welchem ein Trocknungsmittel 25 angeordnet
bzw. untergebracht ist. Dabei weist der Abschnitt 22 bevorzugt
auch einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf sowie eine
Wölbung 22a in
Richtung der Filtereinrichtung 24. Bevorzugt ist wenigstens
ein Teil des Abschnitts 22 aus einem flexiblen und kältemitteldurchlässigen Material
hergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Trocknerabschnitt 22 in
Form eines flexiblen langen und dünnen schlauchförmigen Trocknersäckchens
ausgebildet, welches an dem Filterabschnitt 29 angespritzt
ist. Dabei weist bevorzugt der Filterabschnitt 29 gegenüber dem
Trocknerabschnitt 22 eine geringere Länge auf.
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Bevorzugt
ist der Trocknerabschnitt 22 aus einem kältemittelbeständigen Vliesmaterial
aufgebaut, das mit einem üblichen
granulierten Adsorptionsmittel 25 gefüllt ist. Dabei kann das Vliesmaterial eine
gewisse Elastizität
aufweisen, um eine gewisse Biegbarkeit des Abschnitts 22 zu
gewährleisten, da
in diesem Fall die Granulatkügelchen
relativ leicht gegeneinander verschiebbar sind. Um gleichwohl eine hinreichende
Menge an Trockenmittel in der Filter- und/oder Trockeneinrichtung
unterzubringen, kann sich bevorzugt das Trocknersäckchen bzw.
der Abschnitt 22 über
im Wesentlichen die gesamte Rohrlänge des Durchflussrohrs 7d erstrecken,
wodurch bevorzugt ein ausreichendes Wasseraufnahmevermögen erzielt
wird.
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Bevorzugt
handelt es sich bei dem Filterabschnitt 29 um eine angespritzte
Filtereinrichtung, die vorzugsweise ein zylindrisches Gehäuse aus
einem spritzbaren Kunststoff aufweist, ein kegelig eingespritzes
Filtersieb, sowie den Dichtkragen 51 und die oben erwähnte Öse bzw.
den schlaufenförmigen
Bügel 34,
der ein leichtes Herausziehen des gesamten Einsatzes aus dem Durchflussrohr 7d ermöglicht. Wie
oben ausgeführt,
ist die bevorzugt zylindrische Filtereinrichtung 29 an
einem Ende mit der Filtereinrichtung bzw. dem Filtersäckchen 22 verbunden,
vorzugsweise angespritzt. Um den Zutrittsquerschnitt zum Filtersieb
zu erhöhen,
kann das zylindrische Gehäuse
des Filtersiebes am Zylindermantel Öffnungen aufweisen, damit das
Kältemittel
auch radial zum kegeligen Filtersieb strömen kann. Dieses Merkmal ist besonders
dann angebracht, wenn zwischen der Zusatzeinrichtung und dem diese
beinhaltenden Rohrabschnitt ein ausreichender Ringspalt besteht,
wie dies in der bereits beschriebenen 2a genauer dargestellt
ist.
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Der
Dichtkragen 51 und die Dichteinrichtung 31, bei
der es sich bevorzugt um einen Ring oder dergleichen handelt, sind
dabei derart gestaltet, dass die Dichtung 31 gleichzeitig
drei Räume
gegeneinander abdichtet, und zwar einerseits den Raum des Kältemittels
stromabwärts
bezüglich
des Filtersiebes gegenüber
dem des Kältemittels
stromaufwärts
bezüglich
des Filtersiebes und andererseits das Innere der Durchflusseinrichtung 7d bzw.
des Abflussrohres 5 gegenüber der Umgebung.
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3b zeigt
eine Draufsicht auf die Ansicht aus 3a. Dabei
bezieht sich das Bezugszeichen 33 auf den äußeren Bereich
der Durchflusseinrichtung 7d, das Bezugszeichen 31 kennzeichnet
die Dichtungseinrichtung und das Bezugszeichen 38 einen
Abschnitt des Dichtkragens der Zusatzeinrichtung und das Bezugszeichen 34 die Öse bzw.
den Bügel,
der zum Herausnehmen der Filter- und/oder Trockenreinrichtung aus
dem Durchflussrohr 7d dient.
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3c zeigt
eine weitere Ansicht der in 3a gezeigten
Vorrichtung zum Austausch von Wärme.
Dabei ergibt sich aus 3c in Verbindung mit 3a,
dass der Abschnitt 29, in welchem die Filtereinrichtung 24 untergebracht
ist, einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt aufweist. Anstelle dieses
Querschnitts könnten
jedoch auch elliptische, polygene, rechteckige und dergleichen ausgebildete Querschnitte
gewählt
werden sowie Mischformen aus diesen Querschnitten. Ähnlich wie
im Fall von 2c ist auch hier eine Halteeinrichtung 41 vorgesehen,
welche zum Eingriff bzw. zur Befestigung des Durchflussrohres 7b dient.
Ferner ist aus 3c ersichtlich, dass der Trocknerbereich
nicht vollkommen dicht mit dem Trocknergranulat gefüllt ist,
sondern relativ lose, damit, wie oben ausgeführt, die Granulatpartikel vergleichsweise
leicht gegeneinander verschiebbar sind.
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4a zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme.
Dabei ist auch im Fall dieser Ausführungsform vorgesehen, dass
die Durchflusseinrichtung 7d durch das Sammel- und/oder
Verteilrohr 6b hindurchgeschoben wird. Die Filter- und/oder
Trocknereinrichtung 20 ist im Wesentlichen vergleichbar mit
den obigen Ausführungsformen
ausgeführt.
Auch hier ist ein Filterabschnitt 29 vorgesehen, der einen im
Wesentlichen kegelförmig
von links nach rechts zulaufenden Filtereinsatz 24 aufweist.
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Wie
sich aus 4b ergibt, ist auch im Falle dieser
Ausführungsform
ein Dichtring 31 sowie eine Öse 34 zum Herausnehmen
des Filtereinsatzes vorgesehen.
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Der
wesentliche Unterschied zur vorherigen Ausführungsform besteht in der Ausführung des Sammel-
und/oder Verteilrohres 6b, während bei den obigen Ausführungsbeispielen
das Sammel- und/oder Verteilrohr jeweils einstückig ausgebildet ist, ist es
im Fall der in 4c gezeigten Ausführungsform
zweiteilig ausgebildet, weist also bevorzugt einen Boden und einen
Deckel auf. Dabei sind Befestigungsmittel 61 und 62 vorgesehen,
die mit entsprechenden Abschnitten 64 und 65 ineinander greifen.
Dabei weisen die Abschnitte 61 und 62, gekrümmte Abschnitte 61a und 62a auf,
sowie Abschnitte 61b und 62b, die im Wesentlichen
parallel zu der Durchflusseinrichtung 7b verlaufen. Des
weiteren sind gekrümmte
Abschnitte 64a und 65a vorgesehen und Abschnitte 64b und 65b,
die im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Durchflusseinrichtung 7d verlaufen.
Die Halteabschnitte 61 und 64 einerseits sowie
62 und 65 andererseits bewirken ein Ineinandergreifen der beiden
Teile der Sammel- und Verteileinrichtung.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die Vorrichtung zum Austausch von Wärme bevorzugt von unten nach
oben durchströmt,
d. h. die übrigen
Durchflussrohre sind in 4a unterhalb
des Rohres 7d angeordnet.
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Bevorzugt
ist der Querschnitt bzw. Durchmesser des Durchflussrohres kleiner
als der des Sammel- und/oder Verteilrohres 6b, was sich
aus 4a durch Vergleich ergibt.
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Es
wären jedoch
auch andere Lösungen möglich. So
könnte
das Sammel- und/oder
Verteilrohr einen gekrümmten
Bereich aufweisen und das Durchflussrohr in dieser Krümmung oder
Biegung geführt
werden. Ein stabiler Halt könnte
in diesem durch eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbin dung
zwischen dem Sammel- und/oder Verteilrohr einerseits und dem Durchflussrohr
andererseits erreicht werden.
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Wie
oben dargestellt, weisen die jeweiligen Abschnitte der Rohre, in
denen die Zusatzeinrichtung angeordnet ist, einen im Wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt
auf. Daneben wären
jedoch auch andere Querschnitte, wie beispielsweise rechteckige
Querschnitte, denkbar. Daneben können
neben den gezeigten Verbindungen zwischen Sammelrohr und dem Durchflussrohr,
in dem die Zusatzeinrichtung angeordnet ist, weitere Ausgestaltungen
vorgenommen werden, wie beispielsweise hinsichtlich der Verschraubung
der Öffnung,
zum Ermöglichen
des Austausches der Zusatzeinrichtung des Zugriffes.
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Ferner
kann neben der in 2 und 3 dargestellten Ausführungsform, in welcher die
Sammelrohre einteilig ausgebildet sind, diese auch zweiteilig mit Rohrboden
oder Deckel aufgebaut sein (vgl. 4). Dabei
besitzen bevorzugt beide Teile, das heißt, sowohl der Rohrboden als
auch der Deckel, Öffnungen zur
Aufnahme des Filtertrocknerrohres. Bevorzugt kann dabei das Sammlerrohr
einen größeren. Querschnitt
aufweisen als das Durchflussrohr, welches die Zusatzeinrichtung
aufnimmt.
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Umgekehrt
wäre es
auch möglich,
das Sammlerrohr durch das Durchflussrohr hindurchzuführen, wobei
in diesem Falle das Durchflussrohr einen größeren Querschnitt aufweisen
würde als
das Sammler- oder Verteilrohr. Auch müsste in diesem Fall der Filterabschnitt
bevorzugt entsprechend angepasst werden oder an anderer Position
vorgesehen werden.
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In
weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann
die Zusatzeinrichtung an beliebiger Stelle der Flüssigkeitsleitung
untergebracht werden, wie beispielsweise direkt vor einem Expansionsventil.
Ferner könnte
ein Abschnitt, in dem die Filter- und/oder Trockenreinrichtung angeordnet
ist, auch einen erheblich größeren Durchmesser
bzw. Querschnitt aufweisen und dafür beispielsweise kürzer gestaltet sein.
Auf diese Weise könnte
im Ergebnis die gleiche Menge an Trocknergranulat untergebracht
werden und bei einer längeren
und dafür
weniger dicken Zusatzeinrichtung. Bevorzugt muss jedoch im Falle
größerer Durchmesser
des Durchflussrohres, welches die Filter- und/oder Trockenreinrichtung aufnimmt, ein
größerer Durchmesser
der Verschraubungen verwendet werden, was zu größeren benötigten Dichtflächen führt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann das Durchflussrohr, welches die Zusatzeinrichtung aufnimmt,
gerade gestaltet sein, wobei in Verlängerung dieses Durchflussrohres
bevorzugt ausreichender Platz zum Wechseln der Zusatzeinrichtung
vorgesehen ist, so dass auf die Flexbilität der Zusatzeinrichtung verzichtet
werden kann und auf diese Weise eine im Wesentlichen starre Zusatzeinrichtung
eingesetzt werden kann.
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5 zeigt
eine erfindungsgemäße Trocknereinrichtung.
Diese weist eine Vielzahl von Stäben 25 auf,
welche das trocknungsaktive Material enthalten. Dabei wurden bei
der Herstellung dieser Stäbe Molekularsieb-Kristalle
in die in 5 gezeigte Polymerstruktur eingebettet.
In dieser Ausführungsform sind
innerhalb einer Kältemittelleitung
beziehungsweise eines Rohres 5 die Vielzahl der Stäbe angeordnet.
In dieser Ausführungsform
weisen die Querschnitte der Stäbe
eine im Wesentlichen kreisförmige Form
auf. Daneben können
jedoch auch andere Formen vorgesehen sein, wie elliptische, polygone
und dergleichen mehr.
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Druch
die Verwendung dieser langgestreckten Körper kann auf ein im Stand
der Technik verwendetes Vließsäckchen zur
Aufnahme von Trockenmittel in Granulatform verzichtet werden. Ferner
wurde bei der in 5 gezeigten Ausführungsform
auf eine Haltevorrichtung, die eine Relativbewegung der Trocknereinrichtung – beispielsweise
gegenüber
der Filtereinrichtung – ver hindert,
verzichtet. Durch die hier gezeigte Ausführungsform wird des Weiteren eine
große
Kontaktfläche
zwischen dem Trockenmittel und dem zu trocknenden Fluid, das heißt dem Kältemittel,
bewirkt. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Kinetik
des Trocknungsprozesses erreicht.
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Bevorzugt
ist das Herstellungsverfahren so gestaltet, dass das trocknungsaktive
Material vorzugsweise in den äußeren Bereichen
der einzelnen Stäbe
angeordnet ist.
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Wie
eingangs erwähnt,
können
die einzelnen Stäbe 25 gegenüber einander
fest oder auch gegeneinander beweglich angeordnet sein. In letzterem Fall
wird die Beweglichkeit des gesamten Bündels der Stäbe 25 erhöht. Die
einzelnen Stäbe 25 können auch
in Rohre eingefügt
werden, welche einen anderen als einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Ferner
können
auch mehrere Stäbe 25 des Trocknungsmediums
hintereinander angeordnet sein. Wie oben angemerkt, sind die einzelnen
Stäbe 25 besonders
bevorzugt extrudierbar. Durch die hohe Elastizität der einzelnen Stäbe ist es
möglich,
diese an im Wesentlichen beliebigen Stellen der Vorrichtung zum
Austausch von Wärme
unterzubringen.
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Durch
die Einbettung der Molekularsieb-Kristalle in die Polymerstruktur
wird erreicht, dass das Trocknungsmedium nahezu abriebsfrei ist.
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Bevorzugt
können
die einzelnen Stäbe 25 auch
in mechanisch fester Verbindung mit der Filtereinrichtung stehen.
In diesem Fall sind die Trocknungsstäbe 25 beziehungsweise
ist das Trocknungsmedium bevorzugt stromaufwärts eines (nicht gezeigten)
separaten Filters jeweils angeordnet.
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Ferner
kann die Trocknungseinrichtung in fester Verbindung mit der Filtereinrichtung
stehen oder auch lose bezüglich
dieser angeordnet sein.
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Auch
können
die Filtereinrichtungen und die Trocknereinrichtungen örtlich voneinander
beabstandet sein.