EP1686334A2 - Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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EP1686334A2
EP1686334A2 EP06000539A EP06000539A EP1686334A2 EP 1686334 A2 EP1686334 A2 EP 1686334A2 EP 06000539 A EP06000539 A EP 06000539A EP 06000539 A EP06000539 A EP 06000539A EP 1686334 A2 EP1686334 A2 EP 1686334A2
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EP
European Patent Office
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collector
dryer
soldering
dryer material
capacitor
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EP06000539A
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Uwe Dipl.-Ing. Förster
Dieter Gross
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0441—Condensers with an integrated receiver containing a drier or a filter

Definitions

  • the invention relates to a condenser for an air conditioner, in particular a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • Condensers for vehicle air conditioners consist mostly of aluminum materials and are therefore brazed in a soldering process.
  • the capacitor has an integrated collector, d. H. a tubular collecting container, which is arranged parallel to one of the two manifolds of the capacitor and connected to the manifold manifold side.
  • a dryer cartridge d. h a container or cage in which a dryer material, in particular in the form of a dryer granules is arranged. The granules extract moisture from the refrigerant.
  • the dryer cartridge is - due to the design - used after soldering the capacitor in the open collector and positioned there. Subsequently, the collector, z. B. closed by a screw cap. Thus, the dryer cartridge is also interchangeable later, z. B. for maintenance purposes.
  • the dryer is soldered simultaneously with the capacitor and the collector.
  • the dryer granulate is made of a heat-resistant material, which survives the temperatures occurring during the soldering process without damage.
  • solderable or mitlötbaren dryers This is referred to as so-called solderable or mitlötbaren dryers, which have the advantage that the subsequent installation of the dryer cartridge and the closing of the collector omitted.
  • a problem in the production of solderable dryers is that the dryer granules absorb moisture from the environment in the period between the filling of the granules into the collector and the beginning of the soldering process. During the soldering process, the moisture enters the soldering atmosphere as water vapor, which impairs the quality of the soldering process. It has therefore been proposed in JP-A 2001-141332 to heat (preheat) the dryer material immediately before the soldering process, so that the moisture escapes before the dryer material reaches the soldering atmosphere. The disadvantage of this solution is that an additional step before the soldering process is necessary.
  • a capacitor of the type mentioned, d. H. to provide with solderable dryer, in which eliminates the disturbing influences of moisture contained in the dryer material or at least significantly reduced. It is another object of the invention to provide a corresponding method, according to which a soldering process can be carried out without Moisture effect.
  • the dryer material after the deposit in the collector to the atmosphere is lockable, this being done advantageously by a temperature-sensitive closure means.
  • this may be a paint which is sprayed on a screen of the dryer and thus closes the openings of the screen, or a plastic film which closes an end face of the collector.
  • the temperature-sensitive sealing means in the form of paint, PU binder or film dissolve without residue under the action of temperature of the soldering process, at least without harmful residues. It would also be possible, for example, to include the dryer granules in a film-like shell before filling into the collector, which also dissolves under the effect of the soldering temperature. After the soldering process, the refrigerant then - during operation of the condenser - the required access to the dryer granules.
  • the object of the invention is also achieved by a method wherein the dryer material is sealed immediately after filling with respect to the atmosphere. During the subsequent soldering process, the seal due to heat wine effect is eliminated, so that the refrigerant of the refrigerant circuit has access to the dryer granules. The quality of the soldering is thus improved.
  • Fig. 1 shows a tube 1 of a not fully shown collector for a capacitor.
  • the latter corresponds in its structure known capacitors, as shown and described in the aforementioned prior art, ie DE 102 13 194 A1 and DE 103 38 526 A1 of the applicant. The content of these two applications is fully incorporated in the disclosure of this application.
  • the tube 1 shown in Fig. 1 which has a lower open tube end 2, connected to a preferably extruded, not shown pipe section, which completes the collector.
  • the latter is in a known manner with a manifold, not shown, of the capacitor mechanically and cold side connected via overflow openings, not shown.
  • the refrigerant via the lower tube end 2 access to the interior of the tube 1.
  • the latter further comprises an upper tube end 3, which is closed by a cover 4 having a holding arm 4a for attachment to the adjacent manifold, not shown.
  • the upper portion of the tube 1 is formed as a chamber 5, which is bounded below by a sieve 6.
  • the sieve 6 is fixed with its circumference to the inside of the tube 1, for example, by beads 7 in the tube 1.
  • the chamber 5 is filled with a dryer granules 8, which has the task to extract moisture from the refrigerant.
  • the aforementioned parts 1 to 8 form an assembly, which is referred to as a dryer unit 9.
  • the thus pre-assembled dryer unit 9 is completed with the rest of the capacitor and soldered. So that the dryer granules 8 does not absorb moisture from the environment in the period between pre-assembly of the dryer unit 9 and the transfer to a brazing furnace, this must be done as quickly as possible. Nevertheless, a moisture absorption can not be excluded.
  • the invention begins by the chamber 5 with the dryer granules 8 to the outside, d. H. in the direction of the lower tube end 2 gas or moisture-tight is completed. This is done according to the invention by a seal or coating of the screen 6 with a suitable paint, which closes the openings of the screen 6. This is shown in greater detail in FIG. 3 and will be described in connection with FIG. 2.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, shown on the same tube 1 for the same dryer unit 9.
  • the lower tube end 2 by a film 10, preferably made of plastic moisture-tight (the sieve 6 is not sealed here).
  • Fig. 3 shows two sections A (before soldering) and B (after soldering) of the screen 6 in Fig. 1.
  • the screen fabric with a polyurethane binder (PU) is sealed, ie the meshes are characterized by a thin Closed layer of PU binder and thus form a moisture seal.
  • the pre-assembled dryer unit 9 for mounting with provided with the condenser and the soldering process moisture can not penetrate from the environment into the interior of the granule-filled chamber.
  • the lower section B shows the screen fabric after the soldering process, d. H.
  • the capacitor has been soldered with collector and dryer in a Lötatmospotrore at soldering temperatures of about 580 ° Celsius.
  • the polyurethane binder dissolves or evaporates. This is harmless for the soldering atmosphere or the soldering process.
  • the sieve is fully functional again, d. H. the refrigerant of the refrigeration cycle has access to the dryer granulate through the sieve, which can thus fulfill its task of drying.
  • the dryer granules remain "dry" during the waiting time before the soldering process, ie. H. it can not absorb moisture from outside.
  • the dryer unit 9 with film 10 is completed with the extruded end of the collector and the rest of the capacitor and spent in the Lötatmospotrore. In this case, the film 10 melts. Moisture can not get into the soldering atmosphere, since no moisture was contained in the granules during the soldering process. After soldering, the refrigerant has access to the dryer granules due to dissolution of the film.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem Sammler, in welchem ein Trocknermaterial, insbesondere ein Granulat (8) deponierbar ist, wobei Kondensator, Sammier und Trocknermaterial (8) in einer Lötatmosphäre gleichzeitig lötbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass das Trocknermateriat (8) nach dem Deponieren in dem Sammler gegenüber der Atmosphäre abschließbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Kondensatoren für Kraffifahrzeugklimaanlagen bestehen größtenteils aus Aluminiumwerkstoffen und werden daher in einem Lötprozess hartgelötet. Bei einer bekannten Bauweise eines Kondensators nach der DE 42 38 853 C2 der Anmelderin weist der Kondensator einen integrierten Sammler auf, d. h. einen rohrförmigen Sammelbehälter, der parallel zu einem der beiden Sammelrohre des Kondensators angeordnet und käftemitteiseitig mit dem Sammelrohr verbunden ist. In dem Sammler befindet sich eine Trocknerpatrone, d. h ein Behälter oder Käfig, in dem ein Trocknermaterial, insbesondere in Form eines Trocknergranulats angeordnet ist. Das Granulat entzieht dem Kältemittel Feuchtigkeit. Die Trocknerpatrone wird -bedingt durch die Bauart - nach dem Löten des Kondensators in den offenen Sammler eingesetzt und dort positioniert. Anschließend wird der Sammler, z. B. durch einen Schraubverschluss verschlossen. Damit ist die Trocknerpatrone auch später austauschbar, z. B. zu Wartungszwecken.
  • Bei neueren Ausführungen für Kondensatormodule, d. h. mit integriertem Sammler, z. B. gemäß der DE 102 13 194 A1 ist vorgesehen, dass der Trockner gleichzeitig mit dem Kondensator und dem Sammler gelötet wird. Dafür ist das Trocknergranulat aus einem hitzebeständigen Material, welches die beim Lötprozess auftretenden Temperaturen unbeschadet übersteht.
  • Man spricht hier von so genannten lötbaren oder mitlötbaren Trocknern, welche den Vorteil aufweisen, dass der nachträgliche Einbau der Trocknerpatrone und das Verschließen des Sammlers entfallen.
  • Ein Problem bei der Herstellung von lötbaren Trocknern besteht darin, dass das Trocknergranulat in der Zeit zwischen dem Einfüllen des Granulats in den Sammler und dem Beginn des Lötprozesses Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt. Beim Lötprozess gelangt die Feuchtigkeit als Wasserdampf in die Lötatmosphäre, was die Qualität des Lötprozesses beeinträchtigt. In der JP-A 2001-141332 wurde daher vorgeschlagen, das Trocknermaterial unmittelbar vor dem Lötprozess zu erhitzen (vorzuheizen), damit die Feuchtigkeit entweicht, bevor das Trocknermaterial in die Lötatmosphäre gelangt. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt vor dem Lötprozess notwendig wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kondensator der eingangs genannten Art, d. h. mit lötbarem Trockner zu schaffen, bei welchem die störenden Einflüsse von in dem Trocknermaterial enthaltener Feuchtigkeit beseitigt oder zumindest erheblich reduziert werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, nach welchem ein Lötprozess ohne Feuchtigkedseinflüsse durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Trocknermaterial nach dem Deponieren im Sammler gegenüber der Atmosphäre abschließbar ist, wobei dies vorteilhafterweise durch ein temperaturempfindliches Verschlussmittel geschieht. Vorteilhafterweise kann dies ein Lack sein, der auf ein Sieb des Trockners gesprüht wird und damit die Öffnungen des Siebes verschließt, oder eine Kunststofffolie, welche eine Stirnseite des Sammlers verschließt. Damit wird der Vorteil erreicht, dass das Trocknergranulat nach dem Einfüllen in den Sammler und während der Bereitstellzeit bis zum Lötprozess keine Feuchtigkeit aus der umgebenden Atmosphäre aufnehmen und damit auch nicht während des Lötprozesses an die Lötatmosphäre abgeben kann. Die Lötung wird somit nicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt, und das Lötergebnis wird verbessert. Die temperaturempfindlichen Verschlussmittel in Form von Lack, PU-Binder oder Folie lösen sich unter der Temperatureinwirkung des Lötprozesses rückstandslos auf, zumindest ohne schädliche Rückstände. Möglich wäre beispielsweise auch, das Trocknergranulat vor dem Einfüllen in den Sammler in einer folienartigen Hülle einzuschließen, welche sich ebenfalls unter der Einwirkung der Löttemperatur auflöst. Nach dem Lötprozess hat das Kältemittel dann - während des Betriebes des Kondensators - den erforderlichen Zugang zum Trocknergranulat.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren gelöst, wobei das Trocknermaterial unmittelbar nach dem Einfüllen gegenüber der Atmosphäre versiegelt wird. Während des anschließenden Lötprozesses wird die Versiegelung infolge Hitzeweinwirkung beseitigt, so dass das Kältemittel des Kältemittelkreislaufes Zugang zum Trocknergranulat findet. Die Qualität der Lötung wird somit verbessert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    ein Rohr eines Sammlers mit Trockner, verschlossen durch ein versiegeltes Sieb,
    Fig. 2
    ein Rohr eines Sammlers mit Trockner, verschlossen durch eine Folie,
    Fig. 3
    zwei Ausschnitte des Siebes gemäß Fig. 1, vor und nach dem Löten.
  • Fig. 1 zeigt ein Rohr 1 eines nicht vollständig dargestellten Sammlers für einen Kondensator. Letzterer entspricht in seinem Aufbau bekannten Kondensatoren, wie sie in dem eingangs genannten Stand der Technik, d. h. der DE 102 13 194 A1 und in der DE 103 38 526 A1 der Anmelderin dargestellt und beschrieben sind. Der Inhalt dieser beiden Anmeldungen wird voll umfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung einbezogen. Demnach ist das in Fig. 1 dargestellte Rohr 1, welches ein unteres offenes Rohrende 2 aufweist, mit einem vorzugsweise extrudierten, nicht dargestellten Rohrabschnitt verbunden, welcher den Sammler komplettiert. Letzterer ist auf bekannte Weise mit einem nicht dargestellten Sammelrohr des Kondensators mechanisch und kältemitteiseitig über nicht dargestellte Überströmöffnungen verbunden. Somit hat das Kältemittel über das untere Rohrende 2 Zugang zum Inneren des Rohres 1. Letzteres weist ferner ein oberes Rohrende 3 auf, welches durch einen Deckel 4 verschlossen ist, welcher einen Haltearm 4a zur Befestigung an dem benachbarten nicht dargestellten Sammelrohr aufweist. Der obere Bereich des Rohres 1 ist als Kammer 5 ausgebildet, welche nach unten durch ein Sieb 6 begrenzt ist. Das Sieb 6 ist mit seinem Umfang an der Innenseite des Rohres 1 befestigt, beispielsweise durch Sicken 7 im Rohr 1. Die Kammer 5 ist mit einem Trocknergranulat 8 gefüllt, welches die Aufgabe hat, dem Kältemittel Feuchtigkeit zu entziehen. Die zuvor genannten Teile 1 bis 8 bilden eine Baugruppe, die als Trocknereinheit 9 bezeichnet ist.
  • Die derart vormontierte Trocknereinheit 9 wird mit dem übrigen Kondensator komplettiert und gelötet. Damit das Trocknergranulat 8 in der Zeitspanne zwischen Vormontage der Trocknereinheit 9 und der Verbringung in einen Lötofen keine Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt, muss dies möglichst schnell erfolgen. Dennoch kann eine Feuchtigkeitsaufnahme nicht ausgeschlossen werden. Hier setzt die Erfindung ein, indem die Kammer 5 mit dem Trocknergranulat 8 nach außen, d. h. in Richtung unteres Rohrende 2 gas- bzw. feuchtigkeitsdicht abgeschlossen wird. Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine Versiegelung bzw. Beschichtung des Siebes 6 mit einem geeigneten Lack, der die Öffnungen des Siebes 6 verschließt. in Fig. 3 ist dies genauer dargestellt und wird im Anschluss an Fig. 2 beschrieben.
  • Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt an dem gleichen Rohr 1 für die gleiche Trocknereinheit 9. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das untere Rohrende 2 durch eine Folie 10, vorzugsweise aus Kunststoff feuchtigkeitsdicht verschlossen (das Sieb 6 ist hier nicht versiegelt).
  • Fig. 3 zeigt zwei Ausschnitte A (vor dem Löten) und B (nach dem Löten) des Siebes 6 in Fig. 1. Im oberen Ausschnitt ist das Siebgewebe mit einem Polyurethan-Binder (PU) versiegelt, d. h. die Maschen sind durch eine dünne Schicht des PU-Binders geschlossen und bilden somit einen Feuchtigkeitsabschluss. Während die vormontierte Trocknereinheit 9 für die Montage mit dem Kondensator und den Lötprozess bereitgestellt ist, kann aus der Umgebung keine Feuchtigkeit in das Innere der mit Granulat gefüllten Kammer eindringen.
  • Der untere Ausschnitt B zeigt das Siebgewebe nach dem Lötprozess, d. h. nachdem der Kondensator mit Sammler und Trockner in einer Lötatmosphäre bei Löttemperaturen von ca. 580° Celsius gelötet worden ist. Während des Lötprozesses, beispielsweise in einer Stickstoffatmosphäre löst sich der Polyurethan-Binder auf bzw. verdampft. Für die Lötatmosphäre bzw. den Lötprozess ist dies unschädlich. Nach der Entnahme des Kondensators aus dem Lötofen ist das Sieb wieder voll funktionsfähig, d. h. das Kältemittel des Kältekreislaufes hat über das Sieb Zugang zum Trocknergranulat, welches somit seine Aufgabe der Trocknung erfüllen kann.
  • Das gleiche geschieht prinzipiell mit der in Fig. 2 dargestellten Folie 10. Das Trocknergranulat bleibt während der Wartezeit vor dem Lötprozess "trocken", d. h. es kann keine Feuchtigkeit von außen aufnehmen. Die Trocknereinheit 9 mit Folie 10 wird mit dem extrudierten Endstück des Sammlers und mit dem restlichen Kondensator komplettiert und in die Lötatmosphäre verbracht. Dabei schmilzt die Folie 10. Feuchtigkeit kann nicht in die Lötatmosphäre gelangen, da keine Feuchtigkeit im Granulat während des Lötprozess enthalten war. Nach dem Löten hat das Kältemittel infolge Auflösung der Folie Zugang zum Trocknergranulat.

Claims (7)

  1. Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem Sammler, in welchem ein Trocknermaterial, insbesondere ein Granulat (8) deponierbar ist, wobei Kondensator, Sammler und Trocknermaterial (8) in einer Lötatmosphäre gleichzeitig lötbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknermaterial (8) nach dem Deponieren in dem Sammler gegenüber der Atmosphäre abschließbar ist.
  2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknermaterial (8) durch ein temperaturempfindliches Verschlussmittet abschließbar ist.
  3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknermaterial (8) in einer Kammer (5) mit einem Sieb (6) angeordnet und dass das Sieb (6) mit dem Verschlussmittel applizierbar ist.
  4. Kondenstor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel ein Lack oder PU-Binder ist, durch welchen das Sieb (6) versiegelbar ist.
  5. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler ein Rohr (1) mit einer offenen Stirnfläche (2) aufweist und dass das Verschlussmittel als Folie (10) ausgebildet ist, welche die Stimfläche (2) abschließt.
  6. Kondensator nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) mit dem gegenüber der Atmosphäre versiegelten Trocknermaterial (8) als vormontierte Baueinheit (9) ausgebildet ist, die vor dem Lötprozess mit dem Kondensator komplettierbar ist.
  7. Verfahren zum gleichzeitigen Löten eines Kondensators mit einem ein Trocknermaterial (8) enthaltenden Sammler, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das Trocknermaterial (8) in einem Vormontageschritt in einem Teil (1) des Sammlers deponiert,
    - dass der Trocknermaterial anschließend gegenüber der Atmosphäre, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit versiegelt,
    - dass das Teil (1) des Sammlers mit dem restlichen Kondensator komplettiert und in einen Lötofen verbracht und
    - dass die Versiegelung des Trocknermaterials (8) während des Lötprozesses unter Einwirkung der Löttemperaturen entfernt wird.
EP06000539A 2005-01-31 2006-01-12 Kondensator für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges Withdrawn EP1686334A3 (de)

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