DE19719251C2 - Verteil-/Sammel-Kasten eines mindestens zweiflutigen Verdampfers einer Kraftfahrzeugklimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteil- /Sammel-Kasten aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eines mindestens zweiflutigen hartgelöteten Verdampfers einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Ein derartiger Kasten ist aus der DE-C1-195 15 526 (insbesondere Fig. 4) bekannt.

Unter dem Begriff Verteil-/Sammel-Kasten sollen die drei Anwendungsmöglichkeiten eines Kastens erfaßt werden, entweder bei geradzahliger Anzahl der Fluten nur an jeweils einem Ende der Wärmetauschrohre des Verdampfers mit Zuleit- und mit Ableitfunktion oder bei ungeradzahliger Anzahl von Fluten den eingangsseitigen und/oder den ausgangsseitigen Ka­ sten zu betreffen und schließlich in beiden genannten Fällen als eingangsseitiger Kasten noch eine zusätzliche Verteil­ funktion auf einzelne Wärmetauschrohre oder Gruppen von die­ sen erfüllen zu können.

Außerdem ist speziell die Bau­ weise eines solchen Kastens in mehrteiliger Ausführung mit einem Boden und mit einem Deckel angesprochen, die jedoch anders als in der sonst üblichen Konstruktion mindestens an einer Stirn­ seite durch mindestens ein gesondertes Abschlußstück abge­ schlossen sind. Der Kältemittelzulauf ist dabei an mindestens einer Kastenwand vorgesehen, in dem genannten bekannten Fall am Deckel des Kastens.

Die Ausbildung mindestens eines gesonderten Ab­ schlußstücks ermöglicht größere Freiheit beider Gestaltung und insbesondere Herstellung von Rohrboden und Deckel aus ei­ nem lotbeschichteten Blech aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wenn der Rohrboden und der Deckel in Längser­ streckungsrichtung zwischen den stirnseitigen Kastenwänden konstanten Außenquerschnitt haben und somit in Längser­ streckungsrichtung auch einen konstanten Außenquerschnitt des Kastens ergeben, kann man die Vorfertigung von Rohrboden und Deckel invariant in bezug auf die Kastenlänge vornehmen, indem man von den vorgefertigten Längsprofilen von Deckel und Rohrboden bedarfsweise ablängt. Das ist schon von Interesse, wenn bei der Vorfertigung eine stirnseitige Kastenwand mit vorgefertigt wird, da man dann die Ablängung am anderen Ende vornehmen kann. Besonders interessant und materialsparend ist eine Vorfertigung als endloser Strang beliebiger Herstel­ lungstechnologie, dessen Teile bei beliebiger Länge an beiden Stirnseiten durch Abschlußstücke ergänzt werden. Das gilt nicht etwa nur bei einer strangförmigen Extrusion, sondern gerade auch bei sonstiger Strangausbildung unbestimmter Länge, wie sie beispielsweise bei dem im Zusammenhang mit der Erfindung bevorzugten Rollen von Blechteilen entsteht. Das ermöglicht gerade auch die Verarbeitung von mit Lot vor­ beschichteten Blechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aus­ bildung eines Verteil-/Sammel-Kastens der erwähnten Bauart noch weiter in bezug auf Herstellung und Funktionsweise zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Kasten mit den Merkma­ len des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch dessen kennzeich­ nenden Merkmale gelöst.

Das an einer Stirnseite des Kastens allein nur noch erforderliche Abschlußstück ist nunmehr ein Multifunktions­ teil mit folgenden Funktionen:

• - einziges stirnseitiges Abschlußstück im Gegensatz zu dem genannten Stand der Technik der DE-C1-195 15 526, wo an einer Stirnseite des Kastens mehrere Abschlußstücke vor­ gesehen sind;
• - Durchführung sowohl der Kältemittelzuleitung als auch des Kältemittelablaufs durch dieses eine stirnseitige Ab­ schlußstück;
• - Weiterbildung als Verbindungsteil für die beiden außen und gegebenenfalls auch noch für eine innen weiterführende Leitung, letzteres im Falle eines nach innen ragenden Einspritzrohres, das als Direkteinspritzrohr dienen kann;
• - damit verbundene Einsparung gesonderter Anschlußmittel.

Wenn nicht im Wege einer sogenannten Direktein­ spritzung das Kältemittel (vgl. DE-A1-195 15 527, insbe­ sondere Fig. 6 und 7) innerhalb eines eingangsseitigen Ka­ stens über entsprechend dimensionierte Drosseln den ein­ zelnen Wärmetauschrohren zugeteilt wird, wird üblicher­ weise ein gesondertes, überwiegend jetzt als thermosta­ tisch geregeltes Einspritzventil ausgebildetes Blockventil über eine Zuleitung mit dem Kältemittelzulauf des ein­ gangsseitigen Kastens eines Verdampfers verbunden. Eine solche Zuleitung hat jedoch eigenen Material- und Raumbe­ darf, muß gesondert hergestellt und vorrätig gehalten wer­ den und verursacht dann, wenn der Abstand zwischen Ein­ spritzventil und Kasten relativ groß ist oder die Zulei­ tung gar gebogen verläuft, Entmischungseffekte zwischen flüssiger und gasförmiger Phase des dem Verdampfer zuge­ führten Kältemittels, was allgemein den Wirkungsgrad er­ niedrigt und im besonderen dann, wenn der Kasten noch eine Verteileinrichtung des Kältemittels auf einzelne Wärme­ tauschrohre oder Gruppen von diesen aufweist, Verteilungs­ störungen in bezug auf die optimal gewünschte Kältemittel­ zuteilung mit konstantem Verhältnis von flüssiger und gas­ förmiger Phase.

Diese funktionellen Schwierigkeiten sind nach der Lösungsidee der Erfindung gemäß Anspruch 1 behoben.

Anspruch 1 sieht einen unmittelbaren Anschluß des Einspritzventils an das Abschlußstück vor, der so un­ mittelbar ist, daß keine Entmischungsstörungen der oben erläuterten Art mehr entstehen. Dabei können handelsübli­ che Einspritzventile und konventionelle Anschlußarten derselben Anwendung finden.

Darüber hinaus sind Herstellung und Bauart durch die Kombinierung von in beliebiger Länge abgelängten Längsprofilen beliebiger Herstellungstechnologie mit dem für verschiedene Längen verwendbaren vorgefertigten multi­ funktionellen Abschlußstück vereinfacht.

Dabei kann weiterhin ein thermostatisch geregel­ tes Blockventil (vgl. Anspruch 2) den Betrieb des Verdamp­ fers unter Messung der Temperatur und meist auch des Druckes des aus dem Verdampfer austretenden Kältemittels regeln, da sowohl der Kältemittelzulauf als auch der Käl­ temittelablauf durch dasselbe Abschlußstück hindurch ver­ laufen.

Wie schon angesprochen haben Zuleitungen zum Kältemittelzulauf des Verdampfers eigenen Raumbedarf, der gerade bei Kraftfahrzeugklimaanlagen kritisch ist. Die er­ findungsgemäße Lösung nach Anspruch 4 spart einen geson­ derten Einbauraum für die Zuleitung mindestens teilweise ein. Dieser Raumspareffekt kann auch auf ein dem Verdamp­ fer vorgeschaltetes Einspritzventil im Sinne von Anspruch 5 ausgedehnt werden. Gerade dadurch wird auch die vorteil­ hafte Kombinationsmöglichkeit der Erfindungsidee nach An­ spruch 6 mit der Erfindungsidee nach Anspruch 1 oder 2 deutlich.

Die übrigen Unteransprüche betreffen bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Ausbildung nach Anspruch 4. Dabei betreffen die Ansprüche 12 und 13 Erzeugnisse in diesem Zusammenhang bisher nicht üblicher Herstellungs­ techniken der Abschlußstücke. Die Ausbildung des Abschluß­ stücks als Druck- bzw. Spritzgußteil gemäß den Ansprüchen 14 und 15 mit integrierter Einbeziehung einer Kammerunter­ teilung des Kastens und bevorzugt auch noch von Verteilka­ nälen führt den Integrationsgedanken des Anspruchs 4 dann noch konsequent weiter.

Gerade wenn das Abschlußstück nach Anspruch 12 ein Fließpreßteil ist oder nach Anspruch 13 als Druck- bzw. Spritzgußstück (im Rahmen der Erfindung synonym be­ nutzt) ausgebildet ist, kann man in bevorzugter Weise den Rohrboden und/oder Deckel weiterhin in konventioneller Weise aus lotbeschichtetem Blech formen, wobei im Falle des hier Anwendung findenden Werkstoffs von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung das Hartlot nur auf dem vorbe­ schichteten Blech aufgebracht zu sein braucht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati­ scher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht eines als Verdampfer ausgebildeten aufrecht stehenden zweifluti­ gen Flachrohrwärmetauschers mit einer ersten Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Kastens;

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt einer zwei­ ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kastens in einer vertikalen Ebene durch die Längsachse des Kastens;

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt entsprechend Fig. 2, jedoch mit einer dritten Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Kastens;

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3 längs des ganzen Kastens einer vierten Ausführungsform desselben; und

Fig. 5 eine Ansicht einer möglichen aus Druckguß gefertigten Fachunterteilung eines vierflutigen erfin­ dungsgemäßen Kastens als fünfte Ausführungsform, die mit einem stirnseitigen Abschlußstück des Kastens integriert zwischen deren Rohrboden und dessen Deckel einsetzbar ist.

Die in den fünf Figuren dargestellten fünf Aus­ führungsformen von Verteil-/Sammelkästen 18, im folgenden kurz Kästen genannt, sind auf jeweils Flachrohrverdampfer des Kältemittelkreislaufs einer Kraftfahrzeugklimaanlage bezogen, und zwar in den Fig. 1 bis 4 in zweiflutiger Aus­ bildung und in Fig. 5 in vierflutiger Ausbildung.

Das schließt nicht aus, die dargestellten Merk­ male sinngemäß auch auf Kästen von Verdampfern mit einer abweichenden Anzahl von Fluten zu übertragen, gegebenen­ falls auch auf solche Verdampfer, die nicht mit Flachroh­ ren ausgebildet sind.

Der Flachrohrverdampfer hat folgenden allgemei­ nen Aufbau:
Eine größere Anzahl von typischerweise zwanzig bis dreißig Flachrohren 2 wird mit konstanten gegenseiti­ gen Abständen und miteinander fluchtenden Stirnseiten 4 angeordnet. Zwischen den Flachseiten 6 der Flachrohre wird jeweils eine Zickzacklamelle 8 sandwichartig eingeschach­ telt. Ebenso wird je eine Zickzacklamelle 8 auch noch an den beiden Außenflächen 4 der außen liegenden Flachrohre angeordnet. Jedes Flachrohr weist innere Versteifungsstege auf, die im Flachrohr als durchgehende Kanäle wirkende Kammern 12 abteilen. Je nach Bautiefe ist eine Anzahl der Kammern 12 von zehn bis dreißig typisch.

Die angegebenen typischen Bereiche der Anzahl der Flachrohre und deren Kammern sind dabei nur vorzugs­ weise und nicht beschränkend gedacht.

In einer Kraftfahrzeugklimaanlage wird im ferti­ gen Zustand die Blockanordnung aus den Flachrohren 2 sowie den Zickzacklamellen 8 durch Außenluft in Richtung des in Fig. 1 ersichtlichen Pfeiles 9 in Bautiefenrichtung als äußeres Wärmetauschmedium durchströmt.

Als inneres Wärmetauschmedium dient bei dem Ver­ dampfer ein Kältemittel wie insbesondere Fluorkohlenwas­ serstoff, der in den Wärmetauscher über eine Zuleitung 14 eintritt und über eine Ausgangsleitung 16 aus dem Wärme­ tauscher wieder austritt. Die Zuleitung kommt im Kältemit­ telkreislauf von dessen Verflüssiger. Die Ausgangsleitung 16 führt zum Verdichter des Kältemittelkreislaufs.

Bei einem Verdampfer erfolgt die eingangsseitige Verteilung des Kältemittels von der Zuleitung 14 her auf die einzelnen Flachrohre zweckmäßig durch einen sogenann­ ten Verteiler. Ausgangsseitig wird das Kältemittel gesam­ melt der Ausgangsleitung 16 zugeführt. Wenn man auch die Verteilung und die Sammlung gesonderten Kästen zuweisen kann, sind bei allen Ausführungsbeispielen beide Funktio­ nen in dem gemeinsamen Kasten 18 vereint.

Dieser Kasten 18 ist dann an einer Stirnseite 4 der Flachrohre 2 angeordnet, während an der anderen Stirn­ seite 4 der Flachrohre 2 lediglich jeweils zwischen den Fluten eine Strömungsumkehr erfolgt, hier beispielsweise gemäß Fig. 1 in einem gemeinsamen Umlenksammler 22. Die beiden Fluten sind in der zweiflutigen Ausbildungsform ge­ mäß Fig. 1 durch einen Versteifungssteg 10 des jeweiligen Flachrohres 2 zwischen benachbarten gegenläufig vom inne­ ren Wärmetauschfluid beaufschlagten Kammern 12 voneinander getrennt.

Bei dem Grenzfall eines einflutigen Wärmetau­ schers würde der Umlenksammler 22 durch einen nicht darge­ stellten Ausgangssammler ersetzt sein.

Die Mehrflutigkeit bedeutet mindestens eine Strömungsumkehr im Bereich der von den Kammern 12 gebilde­ ten einzelnen Kanäle in jedem Flachrohr 2. Bei Zweiflutig­ keit braucht dann der Umlenksammler 22 keine weitere Zwi­ schenkammerunterteilung, sondern es muß lediglich die ein­ malige Umlenkfunktion gewährleistet sein. Im Falle einer Umlenkung mit mehr als zwei Fluten bedarf es jeweils min­ destens einer Zwischenwand im Umlenksammler, so daß im Falle der Vierflutigkeit eine doppelte einfache Umlenkung im jeweiligen Umlenksammler 22 erfolgt. Bei einer noch hö­ heren Flutenanzahl muß gegebenenfalls dann die Anzahl der Zwischenwände erhöht werden.

Der Kasten 18 ist ohne Beschränkung der Allge­ meinheit bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen in Um­ fangsrichtung grundsätzlich aus einem Rohrboden 26 und ei­ nem Deckel 28 zusammengesetzt, wobei gegebenenfalls wei­ tere Teile zum Aufbau des Kastens 18 in Umfangsrichtung vorgesehen sein können.

Die dem Umlenksammler 22 abgewandten freien En­ den der Flachrohre 2 greifen mit dem Innenraum des Kastens 18 kommunizierend dicht in den Rohrboden 26 ein, der dem­ entsprechend gemäß Fig. 2 und Fig. 3 mit Eingriffsschlit­ zen 20 sowie gegebenenfalls inneren Eingriffsstutzen 21 und/oder äußeren Eingriffsstutzen versehen ist.

Da in dem Kasten 18 die Eingangsfunktion und die Ausgangsfunktion des Kältemittels vereint sind, benötigt der Kasten 18 mindestens eine zweikammerige Ausbildung, welche eine Eingangsseite von der Ausgangsseite abtrennt. Für diesen Zweck hat die allgemein mit 30 bezeichnete Kam­ merunterteilung mindestens einen Flachsteg in Gestalt ei­ nes Längssteges 32, welcher den mit der Zuleitung 14 kom­ munizierenden Eingangsbereich im Kasten 18 von einer längs des Kastens 18 durchgehenden Austrittskammer 34 abtrennt, die mit der Ausgangsleitung 16 kommuniziert. Der Kasten 18 wird auch als Sammler bezeichnet.

Bei einem Verdampfer bedarf es ferner einer mög­ lichst gleichmäßigen Zuführung des eingangsseitigen Kälte­ mittels zu allen Flachrohren 2. Im Grenzfall kann man je­ dem einzelnen Flachrohr 2 über einen sogenannten Verteiler das zugeführte Kältemittel gesondert zuführen. Meist er­ folgt jedoch die Zuführung zu benachbarten Gruppen von Flachrohren 2, bei denen mindestens einige Gruppen eine höhere Flachrohranzahl als eins haben, wobei auch die Zahl der Flachrohre 2 pro Gruppe wechseln kann. Jeder Gruppe von Flachrohren wird dabei eine Eintrittskammer 36 zuge­ ordnet, welche unmittelbar mit der betreffenden Gruppe der Flachrohre kommuniziert. Die Eintrittskammern 36 werden in der Kammerunterteilung 30 durch als Flachstege ausge­ bildete Querstege 38 voneinander abgeteilt.

Bei dem zweiflutigen Verdampfer gehen die Quer­ stege 38 rechtwinklig jeweils nur von einer Seite des Längssteges 32 ab.

Bei der in Fig. 5 vorausgesetzten Kammerunter­ teilung des Kastens eines vierflutigen Verdampfers ist au­ ßer dem Längssteg 32, der an die Austrittskammer 34 an­ grenzt, noch ein zu diesem paralleler weiterer Längssteg 40 vorgesehen. Dieser wird von den die Eintrittskammern 36 abteilenden Querstegen bis in Anschluß an den Längssteg 32 rechtwinklig gekreuzt. In der Verlängerung der Querstege 38 zwischen den beiden Längsstegen 32 und 40 wird zwischen diesen Längsstegen jeweils eine zur außenliegenden jewei­ ligen Eintrittskammer 36 angrenzende innere Umlenkkammer 42 zur Umlenkung der zweiten Flut in die dritte Flut in­ nerhalb des Sammlers 18 abgeteilt.

Bei höheren Zahlen der Fluten, die durch den Sammler 18 mit Umlenkfunktion geführt werden, erhöht sich entsprechend die Anzahl der Längsstege mit der Funktion des Längssteges 40 sowie die Anzahl der inneren Umlenkkam­ mern 42, die dann in Querrichtung des Sammlers jeweils in­ nenliegend auch noch nebeneinander zwischen den Eintritts­ kammern 36 sowie der Austrittskammer 34 eingeschachtelt sind.

Die Zuleitung 14 kommuniziert mit den einzelnen Eintrittskammern 36 jeweils über eine im Kasten 18 verlau­ fende eigene Zuleitung 44, die bei den Ausführungsbeispie­ len unterschiedlich gestaltet ist.

Meist wird bei dem fertigen Wärmetauscher der Block aus Flachrohren 2 sowie Zickzacklamellen 8 seitlich durch je ein an der jeweils äußeren Zickzacklamelle anlie­ gendes Seitenblech 46 abgeschlossen, so daß die Seitenble­ che 46 einen äußeren Rahmen für die den Wärmetauscherblock anströmende Außenluft bilden.

Die Flachrohre 2, die Zickzacklamellen 8, der Rohrboden 26 und der Deckel 28 des Kastens 18 mitsamt der gegebenenfalls vorgesehenen Kammerunterteilung 30 sowie die Seitenbleche 46 des Wärmetauschers bestehen, zweckmä­ ßig ebenso wie die Zuleitung 14 und die Ausgangsleitung 16, aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung und werden einschließlich der im Verdampfer benachbarten Ab­ schnitte der Leitungsverbindungen zum fertigen Verdampfer hartgelötet.

Ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist, wird in der Praxis jedenfalls bei Kältemittelverdampfern für Kraftfahrzeugklimaanlagen gemäß Fig. 1 die Zuleitung 14 und die Ausgangsleitung 16, die über entsprechende An­ schlußstutzen in den Kasten 18 übergehen können, an zwei entsprechende Anschlußstutzen 48 eines thermostatisch ge­ regelten Blockventils 50 (vgl. Fig. 2) angeschlossen. Die­ ses weist an der gegenüberliegenden Seite zwei weitere zu­ leitungsseitige und ausgangsseitige Anschlußstutzen auf.

Im folgenden werden die verschiedenen Ausfüh­ rungsbeispiele mehr im Detail betrachtet:
Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 sind der Rohrboden 26 und mindestens der überwiegende Teil des Deckels 28 aus mit Lot vorbeschichtetem Blech gebildet. Der freie Rand des Deckels greift dabei mit mindestens einseitiger Überlappung - in Fig. 3 ist eine zweiseitige Überlappung 52 dargestellt - in den Rohrboden 26 ein.

Wie noch mehr im einzelnen aus Fig. 5 zu ersehen ist, besteht die Kammerunterteilung 30 bei den vierfluti­ gen Verdampfern der Fig. 5 aus den beiden Längsstegen 32 und 40 sowie den diese kreuzenden Querstegen 38. Im Falle von Fig. 5 besteht die ganze Kammerunterteilung ferner aus einem integralen Druckguß- bzw. Spritzgußteil, wobei im Rahmen der Erfindung die Begriffe Druckguß und Spritzguß synonym verstanden werden. Dieses Druckgußteil wird im Falle von Fig. 5 zwischen den aus Blech geformten Deckel 28 und den Rohrboden 26 eingelegt.

Unter dem Begriff sich kreuzender Flachstege der Kammerunterteilung 30 soll dabei auch der Grenzfall nur einseitiger Kreuzung verstanden werden im Sinne des nur einseitigen rechtwinkligen Anschlusses der Querstege 38 an den Längssteg 32, was ja im Falle der zweiflutigen Ver­ dampfer der Fig. 1 bis 4 die ganze Kammerunterteilung 30 ausmacht.

Wie aus Fig. 2 mindestens indirekt ersichtlich ist, hat der Kasten 18 in Erstreckungsrichtung der Flach­ rohre 2 gesehen zwei Niveaus. Im unteren Niveau sind alle erwähnten Eintrittskammern 36 in die Gruppen von Flachroh­ ren 2 angeordnet. Im oberen Niveau verlaufen zusätzlich die eigenen Zuleitungen 44 zu den Kammern 36. Die Ausbil­ dung beider Niveaus ist sogar in einem integralen Druck­ gußstück des Deckels 28 leicht möglich, weil in dem Druck­ gußstück die Eintrittskammern 36 zur dem Rohrboden 26 zu­ gewandten Seite des Deckels hin offen sind und die eigenen Zuleitungen 44 zu den Eintrittskammern 36 auf der den Flachrohren 2 abgewandten Seite offen sind und gegenüber den Eintrittskammern 36 lediglich durch eine die beiden Niveaus voneinander trennende Zwischenwand getrennt sind, in welcher jeweils Austrittsöffnungen 60 aus den eigenen Zuleitungen 44 in die jeweils zugehörige Eintrittskammer 36 angeordnet sind. Die eigenen Zuleitungen 44 der Ein­ trittskammern 36 sind stromaufwärts gemeinsam von dem zu­ laufseitigen Kältemittel über die Zuleitung 14 gespeist und jeweils an ihrem Ende abgeschlossen. Von der Zuleitung 14 aus, die stirnseitig am Kasten 18 angeordnet ist, wer­ den die einzelnen zuleitungsseitigen Strömungsfäden am in­ neren Ende der Zuleitung 14 gleichmäßig auf die eigenen Zuleitungen 44 aufgeteilt. Die Eintrittsquerschnitte kann man dabei bedarfsweise an die Anforderungen des Verdamp­ fers anpassen. Alle Austrittsöffnungen 60 sind auf einer Linie angeordnet, die die Einströmrichtung in die jewei­ lige zugehörige eigene Eintrittskammer 36 definiert.

Auch in das als Einsatzstück zwischen Deckel und Rohrboden bestimmte Druckgußstück gemäß Fig. 5 könnten die eigenen Zuleitungen 44 der Eintrittskammern 36 mitsamt den diese jeweils verbindenden Austrittsöffnungen 60 ingegral mit geformt sein. Alternativ kann jedoch auch ein eigenes Verteilrohr 54 zur Verteilung des zuleitungsseitigen inne­ ren wärmetauschfluids auf die einzelnen Eintrittskammern 36 vorgesehen sein, wie dies anhand der Fig. 2 bis 4 dar­ gestellt ist.

Dieses mit der Zuleitung 14 eingangsseitig kom­ munizierende Verteilrohr hat einen an seinem anderen Ende stirnseitig abgeschlossenen Rohrmantel 56, in welchem je­ weils eine Austrittsöffnung 60 zu den einzelnen eigenen Eintrittskammern zur jeweiligen Gruppe von hier jeweils vier Flachrohren ausgebildet ist. Auch bei dem Verteilrohr 54 erstrecken sich die Austrittsöffnungen 60 längs einer Geraden. Zur Veranschaulichung möglicher unterschiedlicher Ausrichtungen der Austrittsöffnungen 60 in bezug auf die Eintrittsquerschnitte der Flachrohre 2 sind in Fig. 2 und in Fig. 4 jeweils eine Ausrichtung der Austrittsöffnungen 60 in Richtung zum Rohrboden 26, jedoch nicht direkt, wie auch möglich, auf die Öffnung eines Flachrohres darge­ stellt. Als mögliche Alternative zeigt Fig. 3 die Ausrich­ tung der jeweiligen Austrittsöffnung 60 in die Eintritts­ kammer 36 in Richtung zum Deckel 28 des Kastens.

In Fig. 2 ist ferner bei 58 angedeutet, daß bei dem Verteilrohr 54 der betreffenden zweiten Ausführungs­ form der Rohrmantel 56 eine sternförmige Unterteilung auf­ weist, welche schraubenlinienförmig im Verteilrohr fort­ schreitende eigene Zuleitungen 44 im Rohrmantel 56 des Verteilrohrs 54 voneinander trennt, wobei an diese eigenen Zuleitungen 44 jeweils eine der Austrittsöffnungen 60 zur jeweiligen Eintrittskammer 36 angeschlossen ist. Wenn auch die Austrittsöffnungen hier wie bei allen anderen Ausfüh­ rungsbeispielen noch für Einspritzungszwecke querschnitts­ mäßig angepaßt sein können, so erfolgt doch primär bei dieser vierten Ausführungsform die dosierte Zuführung des inneren Wärmetauschfluids über das schon erwähnte thermo­ statisch geregelte Blockventil 50.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 hat das Verteilrohr 54 keine Unterteilung, welche eigene Zu­ leitungen im Verteilrohr zu den Eintrittskammern 36 ab­ teilt, sondern wirkt im ganzen als ein das Blockventil 50 gemäß Fig. 2 ersetzendes rohrartiges Einspritzventil zur Direkteinspritzung des zuleitungsseitigen inneren Wärme­ tauschfluids über die einzelnen Austrittsöffnungen 60 in die eigenen Eintrittskammern 36 der Gruppen von Flachrohren. Die Austrittsöffnungen 60 werden dabei zweckmäßig an die Verteilungsaufgabe in Längsrichtung des Verteilrohres 54 unter querschnittsmäßiger und gegebenenfalls auch geometrischer Optimierung angepaßt.

Der an seinem Umfang durch den Rohrboden 26 und den Deckel 28 definierte Kasten 18 hat in seiner Längs­ richtung bis auf einige beschriebene Besonderheiten kon­ stanten Außenquerschnitt und ist stirnseitig durch ein eingangsseitiges Abschlußstück 62 sowie ein weiteres Ab­ schlußstück 64 an der anderen Stirnseite abgeschlossen, das ebenso wie der Rohrboden 26 bei der Ausführungsform der Fig. 4 aus lotbeschichtetem Blech bestehen kann und dann beispielsweise gemäß Fig. 4 zwischen Deckel 28 und Rohrboden 26 eingelötet wird oder in nicht dargestellter Weise über einen umgebogenen Anschlußkragen und eine ein­ zulötende Nut-Feder-Verbindung verbunden ist. Bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 5 ist das zuleitungsferne Ab­ schlußstück 64 integraler Bestandteil des die Kammerunter­ teilung 30 bildenden Druckgußstücks und dementsprechend mit den beiden Längsstegen 32 und 40 integral verbunden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist ferner auch das zuleitungsseitige Abschlußstück 62 integraler Be­ standteil des Druckgußstücks der Kammerunterteilung 30. Integral mit dem eingangsseitigen Abschlußstück 62 sind ferner auch als nach außen ragende Steckverbindungen un­ mittelbarer Anschlußstutzen 48 für ein thermostatisch ge­ regeltes Blockventil 50 (vgl. Fig. 2) ausgebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weist das zuleitungsseitige Abschlußstück 64 einen in Längsrichtung des Kastens 18 ausgerichteten inneren Steckanschluß 70 für das mit diesem ausgerichtete innere Verteilrohr 54 auf, während dieses Verteilrohr im Falle der Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 eine zentrale Öffnung 76 des Ab­ schlußstücks 64 teilweise in eingesteckter Anordnung durchdringt und durch einen umgetulpten Haltekragen 74 an einer Außenstufe 78 zur zentralen Öffnung 76 zur Anlage kommt. Dabei kann gemäß Fig. 3 der in die zentrale Öffnung 76 eingesteckte Bereich des Verteilrohrs 54 von einem er­ weiterten Endabschnitt 72 desselben gebildet sein, der dann den Haltekragen 74 aufweist.

Wenn gemäß Fig. 3 und Fig. 4 wie geschildert das Verteilrohr 54 ein Direkteinspritzrohr ist, weist es zweckmäßig in Strömungsrichtung des inneren Wärme­ tauschfluids vor der ersten Austrittsöffnung 60 ein einge­ setztes Sieb 80 auf, das gemäß der zeichnerischen Darstel­ lung trichterförmig spitz zulaufend in Strömungsrichtung in das Verteilrohr 54 hineinragt und gemäß Fig. 3 am stu­ fenförmigen Übergang des erweiterten Endabschnitts 72 in das sonstige Verteilrohr 54 und gemäß Fig. 4 am Haltekra­ gen 74 mit einem aufgeweiteten Trichterrand 82 gehalten ist.

Gemäß Fig. 3 und sinngemäß auch bei der gleich­ artigen Anordnung gemäß Fig. 4 greift ein die Zuleitung 14 bildendes Zuleitungsrohr 84 in die zentrale Öffnung 76 des eingangsseitigen Abschlußstückes 62 ein und ist dabei ge­ gen den Haltekragen 74 des Verteilrohrs 54 durch einen O- Ring 86 abgedichtet. Eine umlaufende Außensicke 88 des Zu­ leitungsrohres 84 kann dabei zwischen der äußeren Stirn­ fläche des eingangsseitigen Abschlußstücks 62 und einem Flansch 91 am Kraftfahrzeug gehalten sein.

Gemäß Fig. 3 ist dabei ein mit dem Abschlußstück 62 integraler stirnseitiger Ansatz 90 in einer Aufkantung 92 mit Nutboden unter doppelseitigem Eingriff eingesteckt. Bei dieser Anordnung und bei der gemäß Fig. 4, wo der An­ satz 90 einen nach außen abgewinkelten Fuß 94 hat, kann der ganze Deckel 28 des Kastens mitsamt Verteilrohr 54 auf den Rohrboden 26 aufgesetzt und mit dem Rohrboden z. B. verclincht werden.

Wie die bezüglich der Anbringungsart des ein­ gangsseitigen Abschlußstückes 62 vergleichbaren dritten und vierten Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und Fig. 4 zei­ gen, kann also das eingangsseitige Abschlußstück 62, hier zusammen mit dem Deckel 28, in Richtung der Flachrohre 2 auf den Rohrboden 26 aufgesetzt und mit diesem zu dem Ka­ sten 18 verbunden werden.

Ebenso kann das eingangsseitige Abschlußstück 62 an die Stirnseite des Kastens 18 von außen quer zur Er­ streckungsrichtung der Flachrohre bzw. in Längsrichtung des Kastens 18 angesetzt werden, wie dies bei der auch in Fig. 1 realisierten Verbindungsart gemäß Fig. 2, also beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, der Fall ist.

Das eingangsseitige Abschlußstück 62 wird dar­ über hinaus noch in den fünf Ausführungsbeispielen zusätz­ lich nutzbar gemacht.

Es wurde bereits unter Bezug auf die Fig. 2 und 5 darauf hingewiesen, daß das eingangsseitige Abschluß­ stück 62 eine Steckverbindung, nämlich konkret zwei äußere Anschlußstutzen 96, für den unmittelbaren Anschluß eines thermostatisch geregelten Blockventils 50 hat. Dieses kann etwa gemäß Fig. 2 zusätzlich mittels einer Flanschverbin­ dung 98 unter Abdichtung durch einen im Winkel zwischen dem äußeren Anschlußstutzen 96 und dem Flansch der Flanschverbindung 98 angeordneten O-Ring 86 abgedichtet angeschlossen sein. Man kann auch reine Steck- oder reine Flanschverbindungen wählen.

Ebenso wurde schon anhand der Fig. 3 und 4 dar­ gelegt, daß das eingangsseitige Abschlußstück 62 auch statt des Blockventils 50 ein innen durch eine Steckver­ bindung mit dem eingangsseitigen Abschlußstück 62 verbun­ denes Verteilrohr 54 kombiniert sein kann, welches die Zu­ leitung 14 innerhalb des Sammlers verlängert und in Er­ streckung über die Länge des Kastens 18 als Direktein­ spritzventil in die eigenen Eintrittskammern 36 der Grup­ pen von Flachrohren 2 dient.

Das Verteilrohr 54 mit der Funktion eines Direk­ teinspritzventils kann dabei ebenso wie das Verteilrohr 54 der Ausführungsform gemäß Fig. 2, welches primär nicht als Einspritzventil dient, aber neben dem Blockventil 50 eine zusätzliche Einspritzfunktion durch entsprechende Dimen­ sionierung der Austrittsöffnungen 60 erfüllen kann, auf einen inneren Steckanschluß 70 des eingangsseitigen Ab­ schlußstücks 62 aufgesteckt sein.

Die Anordnung gemäß den Fig. 3 und 4, in denen das als Direkteinspritzventil dienende Verteilrohr 54 durch die zentrale Öffnung 76 des eingangsseitigen Ab­ schlußstücks 62 mindestens teilweise hindurchgreift, er­ möglicht dabei sogar ein Einstecken des Verteilrohres 54 von außen durch das eingangsseitige Abschlußstück 62 hin­ durch. Bei allen Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 ist dabei das Verteilrohr 54 jeweils in einer Aussparung 100 in den Querstegen 38 der Kammerunterteilung 30 aufgelagert und, wie erwähnt, unter Vermittlung des Haltekragens 74 in dem eingangsseitigen Abschlußstück 62 gegen axiale Ver­ schiebung gesichert.

Weitere wesentliche Funktionen des eingangssei­ tigen Abschlußstücks 62 sind nachfolgend beschrieben, wo­ bei alle erwähnten Funktionen in nicht dargestellter Weise auch bei dem anderen Abschlußstück 64 ganz oder teilweise vorgesehen sein können.

Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das eingangsseitige Abschlußstück 62 so ausgebildet und angeordnet, daß es zusammen mit einem integral mit ihm ausgebildeten Ansatzstück 102 in stirnseitiger Verlänge­ rung der Flachrohre 2, welche in Strömungsrichtung des in­ neren Wärmetauschfluids zuerst von diesem beaufschlagt werden, auf der den Wärmetauschrohren 2 abgewandten Seite einen Anschlußraum 104 frei läßt. Bei der entsprechenden Darstellung in Fig. 1 erstreckt sich der Anschlußraum 104 über die ersten zwei bis drei Flachrohre der in Strömungs­ richtung des inneren Wärmetauschfluids ersten Eintritts­ kammer 36. Das bis in die Ebene des Seitenblechs 46 rei­ chende Ansatzstück 102 ist so etwa als liegendes S mit ge­ radem Mittelschenkel gebildet, daß von der Zuleitung 14 her noch alle Rohre der in Strömungsrichtung des inneren Wärmetauschfluids ersten Eintrittskammer 36 durch die da­ zugehörige Austrittsöffnung 60 mit innerem Wärme­ tauschfluid versorgt werden können.

Der Anschlußraum 104 kann in vielerlei Hinsicht nutzbar gemacht werden. Zum Beispiel kann man ihn unter den räumlich beengten Verhältnissen in einem Kraftfahrzeug dazu verwenden, innerhalb des für den ganzen Verdampfer vorgesehenen Einbauraums die Zuleitung 14 zu krümmen und entweder statt der üblichen Ausleitung stirnseitig aus dem Kasten 18 seitlich oder in Verlängerung der Flachrohre 2 über einen gekrümmten Rohrabschnitt herauszuführen, der beispielsweise eine Umlenkung um 90 bewirkt.

Fig. 2 zeigt eine besondere Nutzung dieses An­ schlußraumes 104 als Einbauraum für das thermostatisch ge­ regelte Blockventil 50, welches in der dargestellten Aus­ führungsform fast ganz in dem Anschlußraum 104 geborgen ist. Dadurch wird für den Einbau des Blockventils 50 kein eigener Raum mehr erforderlich und die Zuleitung 14 kann über eine Flanschverbindung 108 außen am Blockventil 50 so angeschlossen werden, als wäre das Blockventil 50 gar nicht vorhanden, sondern der Kasten 18 in üblicher Bau­ weise bis in die Ebene des Seitenblechs 46 geführt.

Das Blockventil 50 kann seinerseits an dem Ab­ schlußstück 62 angeschraubt werden, indem mindestens ein Befestigungsbolzen mit Schraubgewindeeingriff in das mit einem entsprechenden Gewinde versehene Sackloch 15 ein­ greift, das also dazu beiträgt, daß das Abschlußstück 62 die Funktion eines Verbindungsteils an außen (am Blockven­ til 50) und gegebenenfalls innen (Verteilrohr 54) weiter­ führenden Leitungen hat.

Claims (15)

1. Verteil-/Sammel-Kasten aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eines mindestens zweiflutigen hartgelöte­ ten Verdampfers einer Kraftfahrzeugklimaanlage,
wobei der Kasten (18) einen Rohrboden (26) und ei­ nen Deckel (28), die sich mindestens in Richtung des schmalen Querschnitts zum Kasten (18) ergänzen, und in seiner Längs­ erstreckungsrichtung entsprechend der Anzahl der Fluten min­ destens eine Längstrennwand (32, 40) aufweist,
mindestens eine stirnseitige Kastenwand von einem gesonderten Abschlußstück (62, 64) gebildet ist, das dicht an jede angrenzende Längstrennwand (32, 40) anschließt,
mindestens eine Kastenwand mit einem Kältemittelzu­ lauf (14) versehen ist und
der Rohrboden (26) und der Deckel (28) in Längser­ streckungsrichtung zwischen den stirnseitigen Kastenwänden konstanten Außenquerschnitt haben und aus lotbeschichtetem Blech geformt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens an einer Stirnseite des Kastens (18) nur ein einziges Abschlußstück (62) angeordnet ist,
daß durch dieses Abschlußstück (62) sowohl der Käl­ temittelzulauf (14) als auch ein Kältemittelablauf (16) hin­ durch verlaufen, und
daß dieses Abschlußstück (62) zugleich als Verbin­ dungsteil an außen und gegebenenfalls auch innen weiterfüh­ rende gesonderte Leitungen des Kältemittelzulaufs (14) und des Kältemittelablaufs (16) ausgebildet ist.

2. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil für das unmittelbare äußere Ansetzen ei­ nes Blockventils (50) ausgebildet ist.

3. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (62) als Verbindungsteil für ein durch das Abschlußstück (62) hindurch geführtes Verteilrohr (54) ausge­ bildet ist.

4. Kasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (62) zusammen mit einem Ansatzstück (90) in stirnseitiger Verlängerung des von Wärmetauschrohren (2) des Verdampfers eingenommenen Raums auf der den Wärmetauschrohren (2) abgewandten Seite einen in Längsrichtung des Kastens (18) zurückgesetzten Anschlußraum (104) freiläßt.

5. Kasten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockventil (50) zum Teil oder vollständig in dem Anschlußraum (104) angeordnet ist.

6. Kasten nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußraum (104) außerhalb des Abschlußstücks (62) gekrümmt weiterführende Leitungen aufnimmt.

7. Kasten nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußraum (104) sich mindestens über die Quererstreckung eines als Wärmetauschrohr vorgesehenen Flachrohres (2) erstreckt.

8. Kasten nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem das Kältemittel jeweils auf einzelne Wärmetauschrohre (2) oder Gruppen von diesen jeweils über eine Eintrittskammer (36) zu diesen Wärmetauschrohren (2) oder deren Gruppen verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlußraum (104) über eine geringere Länge als bis zu einer Trennwand (38) der eingangsseitigen Eintrittskammer (36) von der anschließenden Eintrittskammer (36) erstreckt, wobei in der Längendifferenz eine Zuteilungsöffnung (60) des Kältemittels zur eingangsseitigen Eintrittskammer (36) angeordnet ist.

9. Kasten nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (62) mit dem Ansatz­ stück (90) integral ausgebildet ist und die ganze Begren­ zungswand des Anschlußraumes (104) bildet.

10. Kasten nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilrohr (54) an das Abschlußstück (62) innen angesetzt (70) ist.

11. Kasten nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilrohr (54) durch das Abschluß­ stück (62) hindurchgreift (76).

12. Kasten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (62, 64) ein Fließpreß­ teil ist.

13. Kasten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (62, 64) ein Druck- oder pritzgußstück ist.

14. Kasten nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschlußstück (62) mit einer zwischen Rohrboden (26) und Deckel (28) gesondert eingelegten Fach- oder Kammerunterteilung (30) ein integrales Druck- oder Spritzgußstück bildet.

15. Kasten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das integrale Druck- oder Spritzgußstück zusätzlich Ver­ teilkanäle (44) des zulaufseitigen Kältemittels auf in Längs­ erstreckungsrichtung des Kastens (18) verteilte Eintrittskam­ mern (36) von als Wärmetauschrohre vorgesehenen Flachrohren (2) oder Gruppen von diesen bildet.