EP0793792B1 - Evaporator for a compressor-type capillary cooling unit - Google Patents
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- EP0793792B1 EP0793792B1 EP95937834A EP95937834A EP0793792B1 EP 0793792 B1 EP0793792 B1 EP 0793792B1 EP 95937834 A EP95937834 A EP 95937834A EP 95937834 A EP95937834 A EP 95937834A EP 0793792 B1 EP0793792 B1 EP 0793792B1
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- coolant
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- 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
- F25B39/02—Evaporators
- F25B39/022—Evaporators with plate-like or laminated elements
- F25B39/024—Evaporators with plate-like or laminated elements with elements constructed in the shape of a hollow panel
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- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
- F25B2400/052—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
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- F25B2400/054—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
Definitions
- the invention relates to an evaporator for a Compressor cooling device according to the generic part of the first Claim.
- Such evaporators are used to form a cold room regularly formed from correspondingly flat evaporator boards, the one or more after the forming and in the installed state Limit the cold rooms of a cooling device on one side or enclose on several sides and often also the rear wall of one form such a cold room.
- Such evaporator boards and their manufacture after so-called roll bond processes are in DE-PS 15 52 044 shown as an example.
- the shaping is usually done by compressed air, which between the non-welded duct areas and one or both of the internal pressure there welded boards to form Channel cross sections deformed.
- the capillary tube protrudes from this conventional one Manufacturing process still behind the pressed area in the originally existing or even intentionally expanded and formed as an injector part of the coolant channel, so that by the sudden and very strong happening here Relaxation of the introduced coolant is extremely strong Cooling of the environment takes place.
- FR-A 2 528 157 shows a solution for this individually Sheets to be produced and molded. This solution can but not on the creation of channels Internal pressure forming processes are transferred.
- the one from the FR-A 2 528 157 claimed cooling circuit are namely according to a variant proposed therein two for later Connection provided plates before welding with the Provide press-in corresponding cooling channel course. This Press-in results after welding the plates together the cooling channels. Because with such a molding method tools on both sides, e.g. B. a die and a stamp, the forming can be used here different channel cross sections simply.
- the relevant connection area is in connection with the previous regulations on refrigerants as not critical viewed.
- the inlet side Coolant channel as a capillary channel with one for rounding Cross-section of a capillary line hydraulically equivalent Cross-section allows the cross-sectional jump in the coolant channel or the injector zone at any point in the Evaporator board and thus to one in relation to Energy loss uncritical area within the cold room embarrassed.
- connection of one is simplified Dryer or capillary tube leading to the condenser in that by the approximately the same cross sections of Capillary duct and capillary tube are soldered and on the Pressing customary and known in the prior art and Squeezing the two line elements completely can be dispensed with.
- a particularly advantageous training results from the fact that the line to the outlet in the vapor phase coolant located between the metal sheets running end part of the meandering Coolant channel is formed and above the inlet side of the injector in parallel and in the immediate vicinity of the Capillary channel runs.
- the heat transfer takes place here in a particularly favorable manner in substantial orders of magnitude through heat conduction of the metal of the coolant channel and not as in the prior art essentially through heat transfer between boundary layers second interwoven lines.
- Such a sheet metal flag can be made after the Turn the evaporator slightly and into any area of the Cooling device lead, so that a very simple Adaptation to the respective cold room shape already in the Manufacturing is specified.
- the sheet metal flag is via individual short and thin bars with the rest of the evaporator connected so that first a good and easy to transporting evaporator board is to produce and by simple tearing or kinking of the metal bars and that in accordance with the geometry of the refrigerator compartment Sheet metal flag a lightweight adapted to the respective cooling devices Manufacturing and easy installation are guaranteed.
- FIG. 1 shows an evaporator 1 according to the invention which parallel to the formed capillary channel 2 outlet-side hot gas duct 3 runs. Both channels are parts the meandering shape formed by the roll bond process Coolant channel 4.
- the parallel guidance extends until just before the as itself enlarging coolant channel trained injector 5, in which the liquid coolant is expanded and in which the strongest cooling effect.
- This bridge can be used as desired and depending on the installation position of the Evaporator in the refrigerator are broken off or kinked, after which the sheet metal flag 6 in any position and direction can be bent.
- the metal flag 6 At the end of the metal flag 6 are in essentially made of the same material as the evaporator Pipelines 8 and 9 for the hot gas and for the Coolant supply connected.
- the connection of the approximate equally large connections between lines and Evaporator channels are through the solder joints 10 and 11.
- Fig. 2 shows the evaporator according to the invention in one enlarged view in one view and in one Supervision, the sheet metal flag 6 present here over a relatively large area can be angled. This results from the double folding of the Metal flag or through the existing at points 12 and 13 Sheet metal webs that can be bent at will.
- the injector is located here at approximately 14 and thus in the cooling interior, while the one bent for installation Sheet metal flag 6 far from the e.g. with a foam 15 Insulated cold room protrudes and in any way to the associated elements can be connected.
- Fig. 3 shows that already shown in Fig. 2 Evaporator, but only with a bent web 13 and the resulting much smaller angulation of the Metal flag 6.
- Fig. 4 shows the entire arrangement of a cooling device with a Evaporator according to the invention once again in the overview.
- Via the solder joints 10, 11 are the lines for the hot gas and the liquid coolant 8 and 9 connected to the evaporator, which in the area 16 interwoven or entangled to one another to achieve increased heat exchange.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verdampfer für ein Kompressorkühlgerät gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruchs.The invention relates to an evaporator for a Compressor cooling device according to the generic part of the first Claim.
Solche Verdampfer werden zur Bildung eines Kühlraumes regelmäßig aus entsprechend ebenen Verdampferplatinen geformt, die nach der Umformung und im Einbauzustand einen oder mehrere Kühlräume eines Kühlgerätes jeweils einseitig begrenzen oder mehrseitig umschließen und häufig auch die Rückwand eines solchen Kühlraumes bilden.Such evaporators are used to form a cold room regularly formed from correspondingly flat evaporator boards, the one or more after the forming and in the installed state Limit the cold rooms of a cooling device on one side or enclose on several sides and often also the rear wall of one form such a cold room.
Solche Verdampferplatinen und deren Herstellung nach dem sogenannten Rollbond-Verfahren sind in der DE-PS 15 52 044 beispielhaft dargestellt.Such evaporator boards and their manufacture after so-called roll bond processes are in DE-PS 15 52 044 shown as an example.
Beim Rollbond-Verfahren, bei dem die beiden Lagen der Platine durch eine Walzverschweißung unter Streckung des Substrats miteinander verbunden werden, wird durch Trennschichten aus schweißhinderndem Material für den späteren Verlauf des Kühlmittelkanals bildende exakt begrenzte Flächen gesorgt. Diese Maßnahme ist beispielsweise in der DE-PS 19 20 424 beschrieben.In the roll bond process, in which the two layers of the board by a roll welding process while stretching the substrate to be connected to each other is characterized by separation layers sweat-preventing material for the later course of the Exactly limited areas are provided for the coolant channel. This measure is for example in DE-PS 19 20 424 described.
Die Ausformung erfolgt in der Regel durch Druckluft, welche zwischen die nicht verschweißten Kanalbereiche geleitet wird und über den dort entstehenden Innendruck eine oder beide zusammengeschweißten Platinen zur Bildung von Kanalquerschnitten verformt. The shaping is usually done by compressed air, which between the non-welded duct areas and one or both of the internal pressure there welded boards to form Channel cross sections deformed.
Als Kühlmittel wurde in der Vergangenheit lediglich Kohlenwasserstoff (FCKW) benutzt, während heutige neuere Kühlsysteme in der Regel FCKW-freie Werkstoffe, wie z. B. Butan verwenden.The only coolant used in the past Hydrocarbon (CFC) used, while today's newer Cooling systems usually CFC-free materials, such as B. butane use.
Parallel zu der Verwendung neuer Kühlmittel sind heute weitere Sicherheitsvorschriften im konstruktiven Bereich zu beachten, die im wesentlichen dahin gehen, daß kritische Stellen im Verdampferbereich, d. h. im wesentlichen Verbindungsstellen gleicher oder unterschiedlicher Werkstoffe, Preßstellen, Fügestellen oder stark gebogene und darum eventuell stark vorverformte und in ihrem Querschnitt verdünnte Bereiche, sich nicht mehr innerhalb des Kühlraumes befinden dürfen.In parallel with the use of new coolants, there are more today To observe safety regulations in the construction area, which essentially go to the point where critical points in the Evaporator area, d. H. essentially junctions same or different materials, press points, Joints or strongly curved and therefore possibly strong pre-deformed and thinned in cross-section may no longer be inside the cold room.
Solche kritischen Bereiche sind also bei den zukünftig herzustellenden Kühlgeräten außerhalb des Kühlraumes und außerhalb der den Kühlraum umgebenden Isolierung anzuordnen.Such critical areas will be in the future to produce refrigerators outside the cold room and to be arranged outside the insulation surrounding the cold room.
Dies stößt insbesondere dort auf Schwierigkeiten, wo die Anordnung solcher kritischen Bereiche außerhalb des Kühlraumes zu Kühlverlusten bzw. zu Energieverlusten führt.This is particularly difficult where the Arrangement of such critical areas outside the cold room leads to cooling losses or energy losses.
Dies ist z. B. der Fall, wenn die Verbindungsstelle zwischen der kapillaren Zufuhrleitung zum Einlaß des in flüssiger Phase sich befindenden Kühlmittels und dem Verdampfer in Bereiche außerhalb des Kühlraumes gelegt wird.This is e.g. B. the case when the connection point between the capillary feed line to the inlet of the liquid phase coolant and the evaporator in areas is placed outside the refrigerator.
Üblicherweise wird diese Verbindungsstelle durch eine Pressung dergestalt ausgeführt, daß die Kapillarleitung in einen bereits aufgeweiteten Teil des mäanderförmigen Kanals eingelegt und an ihrem Außenumfang mit Klebstoff / Verbindungsmittel versehen wird, wonach in einer Preßvorrichtung der die Kapillarleitung nun umgebende Teilkanal des Verdampfers mit der Kapillarleitung verpreßt wird.Usually this connection is made by pressing executed such that the capillary is already in one expanded part of the meandering channel inserted and on Provide its outer circumference with adhesive / lanyard is what the capillary in a press now surrounding subchannel of the evaporator with the capillary is pressed.
Da es bei diesem Preßvorgang leicht zu Schädigungen des Kapillarrohres oder auch zum Abscheren oder mindestens zum Überdehnen von Teilbereichen des Kanalquerschnittes im Verdampfer kommen kann, handelt es sich hier um eine der kritischen Stellen, die notwendigerweise aus dem Kühlmittelinnenraumbereich heraus in den Außenbereich verlegt werden müssen.Since it is easy to damage the Capillary tube or also for shearing or at least for Overextension of sections of the channel cross section in the Evaporator can come, this is one of the critical points that necessarily come from the Coolant interior area relocated to the outside area Need to become.
Das Kapillarrohr ragt jedoch bei diesem üblichen Herstellungsverfahren noch hinter dem verpreßten Bereich in den ursprünglich vorhandenen oder sogar absichtlich erweiterten und als Injektor ausgebildeten Teil des Kühlmittelkanals, so daß durch die hier stattfindende plötzliche und sehr starke Entspannung des eingeleiteten Kühlmittels eine extrem starke Kühlung der Umgebung stattfindet.However, the capillary tube protrudes from this conventional one Manufacturing process still behind the pressed area in the originally existing or even intentionally expanded and formed as an injector part of the coolant channel, so that by the sudden and very strong happening here Relaxation of the introduced coolant is extremely strong Cooling of the environment takes place.
Wird also die Verbindungsstelle oder der an sie unmittelbar anschließende und im Bereich starker Kühlung liegende Teil des Verdampfers aus Sicherheitsgründen außerhalb des Kühlraumes plaziert, so entstehen hier erhebliche Energieverluste durch eine Kühlung außerhalb des Kühlraumes.So is the liaison point or the one directly at it subsequent part of the area located in the area of strong cooling Evaporator outside the refrigerator for safety reasons placed, there is considerable energy loss here cooling outside the cold room.
Zur Vermeidung solcher Verluste wurde bereits versucht, die Verbindungsstelle zwischen Kapillarrohr und Verdampfer wieder näher an den Innenraum bzw. in den Innenraum zu legen und hier separat durch Kunststoffumhüllungen bzw. Sicherheitsräume zu schützen. Diese Versuche sind jedoch aus sicherheitstechnischen Erwägungen nur bedingt geeignet, hier eine Lösung zu finden bzw. die sicherheitstechnischen Aspekte mit den Vorstellungen über Niedrigenergie-Kühlsysteme zu korrelieren.To avoid such losses, attempts have already been made to Connection point between capillary tube and evaporator again to put closer to the interior or in the interior and here separately through plastic covers or security rooms protect. However, these attempts are from a safety perspective Considerations only partially suitable to find a solution here or the safety aspects with the ideas to correlate over low energy cooling systems.
Die FR-A 2 528 157 zeigt hierzu eine Lösung für einzeln herzustellende und auszuformende Platten. Diese Lösung kann jedoch nicht auf das Herstellen von Kanälen mittels Innendruckumformverfahren übertragen werden. Bei dem aus der FR-A 2 528 157 beanspruchten Kühlkreislauf werden nämlich gemäß einer darin vorgeschlagenen Variante zwei zur späteren Verbindung vorgesehene Platten vor der Verschweißung mit dem Kühlkanalverlauf entsprechenden Einpressungen versehen. Dies Einpressungen ergeben nach dem Verschweißen der Platten gemeinsam die Kühlkanäle. Da bei einer solchen Formmethode beidseitig Werkzeuge, also z. B. ein Gesenk und ein Stempel, eingesetzt werden können, gelingt hier die Umformung verschiedener Kanalquerschnitte einfach. Dabei wird in der FR-A 2 528 157 jedoch ebenfalls der Ausbildung der Verbindung zwischen dem von außen zugeführten Kapillarkanal und der Verdampferplatten keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Zudem wird der betreffende Verbindungsbereich in Verbindung mit den früheren Bestimmungen über Kältemittel als nicht kritisch angesehen.FR-A 2 528 157 shows a solution for this individually Sheets to be produced and molded. This solution can but not on the creation of channels Internal pressure forming processes are transferred. The one from the FR-A 2 528 157 claimed cooling circuit are namely according to a variant proposed therein two for later Connection provided plates before welding with the Provide press-in corresponding cooling channel course. This Press-in results after welding the plates together the cooling channels. Because with such a molding method tools on both sides, e.g. B. a die and a stamp, the forming can be used here different channel cross sections simply. In the FR-A 2 528 157 but also the formation of the connection between the externally supplied capillary channel and the No special attention was paid to evaporator plates. In addition, the relevant connection area is in connection with the previous regulations on refrigerants as not critical viewed.
Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe, insbesondere die kritischen Bereiche bei der Verbindung der Kapillarleitung mit dem Verdampfer so auszubilden, daß einerseits sicherheitstechnische Aspekte vollständig erfüllbar werden und die Verbindungsstellen außerhalb des Kühlraumes ausgebildet werden können und andererseits die Energieverluste so gering wie möglich zu halten, die Herstellung zu vereinfachen und die Unwägbarkeiten bei einer Preß- und/oder Lötverbindung zwischen einem Kapillarkanal und einem Kühlmittelkanal zu vermeiden.For the invention there was therefore the task, in particular critical areas when connecting the capillary with the evaporator so that on the one hand safety aspects can be completely fulfilled and the connection points are formed outside the cold room can be and on the other hand the energy losses so low to keep as possible, to simplify the manufacture and the Uncertainties in a press and / or solder connection between to avoid a capillary channel and a coolant channel.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1.This task is solved by the characteristic features
of
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen erfaßt. Further advantageous developments are in the Subclaims recorded.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des einlaufseitigen Kühlmittelkanals als Kapillarkanal mit einem zum runden Querschnitt einer Kapillarleitung hydraulisch gleichwertigen Querschnitt läßt sich der Querschnittsprung im Kühlmittelkanal bzw. die Injektorzone an eine beliebige Stelle in der Verdampferplatine und damit an einen in Bezug auf Energieverluste unkritischen Bereich innerhalb des Kühlraumes verlegen.Due to the inventive design of the inlet side Coolant channel as a capillary channel with one for rounding Cross-section of a capillary line hydraulically equivalent Cross-section allows the cross-sectional jump in the coolant channel or the injector zone at any point in the Evaporator board and thus to one in relation to Energy loss uncritical area within the cold room embarrassed.
Gleichzeitig vereinfacht sich der Anschluß eines etwa zum Trockner oder zum Kondensator weiterführenden Kapillarrohres dadurch, daß durch die annähernd gleichen Querschnitte von Kapillarkanal und Kapillarrohr eine Lötung erfolgen und auf die im Stand der Technik übliche und bekannte Preßung und Verquetschung der beiden Leitungselemente vollständig verzichtet werden kann.At the same time, the connection of one is simplified Dryer or capillary tube leading to the condenser in that by the approximately the same cross sections of Capillary duct and capillary tube are soldered and on the Pressing customary and known in the prior art and Squeezing the two line elements completely can be dispensed with.
Durch die Lötung solcher annähernd gleicher Querschnitte wird auch ein ungewolltes Erweitern der Kapillarleitung und damit die Entspannung der Kühlflüssigkeit in Bereichen außerhalb des Kühlraumes und somit eine vorgezogene Injektorfunktion verhindert.By soldering such approximately identical cross sections also an unwanted expansion of the capillary line and thus the relaxation of the coolant in areas outside the Cold room and thus a preferred injector function prevented.
Eine solche Konstruktion trägt zum einen also dem gesteigerten Sicherheitsbewußtsein Rechnung und läßt gleichzeitig eine Minimierung von Energieverlusten zu.On the one hand, such a construction supports the increased one Security awareness bill while leaving one Minimize energy loss too.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich dadurch, daß die Leitung zum Auslaß in der dampfförmigen Phase befindlichen Kühlmittels als zwischen den Metallblechen verlaufender Endteil des mäanderförmig verlaufenden Kühlmittelkanales ausgebildet ist und einlaufseitig oberhalb des Injektors parallel und in unmittelbarer Nähe des Kapillarkanales verläuft.A particularly advantageous training results from the fact that the line to the outlet in the vapor phase coolant located between the metal sheets running end part of the meandering Coolant channel is formed and above the inlet side of the injector in parallel and in the immediate vicinity of the Capillary channel runs.
Hierdurch erreicht man auf einfachste Weise eine Wärmeübertragung von dem als "Heißgas" bezeichneten dampfförmigen Kühlmittel nahe dem Auslauf aus dem Verdampfer auf das sich noch in der flüssigen Phase und unter Hochdruck befindlichen Kühlmittel im Kapillarkanal.This is the easiest way to achieve one Heat transfer from what is referred to as "hot gas" vaporous coolant near the outlet from the evaporator on which is still in the liquid phase and under high pressure coolant in the capillary channel.
Die Wärmeübertragung erfolgt hier in besonders günstiger Weise in wesentlichen Größenordnungen durch Wärmeleitung des Metalles des Kühlmittelkanales und nicht etwa wie beim Stand der Technik im wesentlichen durch Wärmeübertragung zwischen Grenzschichten zweiter ineinander verwobener Leitungen.The heat transfer takes place here in a particularly favorable manner in substantial orders of magnitude through heat conduction of the metal of the coolant channel and not as in the prior art essentially through heat transfer between boundary layers second interwoven lines.
Durch diese Wärmeübertragung wird der Druck in der Kühlmittel zuleitung weiter erhöht, so daß sich bei der Entspannung im Injektor eine weiter erhöhte Kühlleistung ergibt.Through this heat transfer, the pressure in the Coolant supply increased further, so that the Relaxation in the injector further increased cooling capacity results.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ergibt sich dadurch, daß der als Endteil des mäanderförmig verlaufenden Kühlmittelkanales ausgebildete Auslaß des in der dampfförmigen Phase befindlichen Kühlmittels und der Kapillarkanal mindestens teilweise auf einer als Teil der miteinander metallisch fest in Form einer Verschweißung oder Verlötung miteinander verbundenen Metallbleche ausgebildeten Blechfahne angeordnet sind.Another advantageous training results from the fact that that as the end part of the meandering Coolant channel formed outlet in the vapor phase coolant and the Capillary channel at least partially on one as part of the firmly together in the form of a weld or Metal sheet formed interconnection Metal flag are arranged.
Eine solche Blechfahne läßt sich nach der Herstellung des Verdampfers leicht abbiegen und in jeden beliebigen Bereich des Kühlgerätes führen, so daß eine ausgesprochen einfache Anpassung auf die jeweilige Kühlraumform schon in der Herstellung vorgegeben wird.Such a sheet metal flag can be made after the Turn the evaporator slightly and into any area of the Cooling device lead, so that a very simple Adaptation to the respective cold room shape already in the Manufacturing is specified.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Blechfahne über einzelne kurze und dünne Stege mit dem übrigen Verdampfer verbunden, so daß zunächst eine gut und einfach zu transportierende Verdampferplatine herzustellen ist und durch einfaches Abreißen oder Abknicken der Blechstäbe und das entsprechend der Kühlraumgeometrie nötige Abwinkeln der Blechfahne eine auf die jeweiligen Kühlgeräte angepaßte leichte Herstellung und problemloser Einbau gewährleistet sind. In a further advantageous embodiment, the sheet metal flag is via individual short and thin bars with the rest of the evaporator connected so that first a good and easy to transporting evaporator board is to produce and by simple tearing or kinking of the metal bars and that in accordance with the geometry of the refrigerator compartment Sheet metal flag a lightweight adapted to the respective cooling devices Manufacturing and easy installation are guaranteed.
Weitere und in der Vereinfachung der Lotverbindung begründete Vorteile ergeben sich, wenn die zum Kompressor und / oder zum Trockner oder zum Kondensator führenden Verbindungsleitungen vom Verdampfer als Rohrleitungen aus einem Material ausgebildet sind, welches dem Material des Verdampfers entspricht.Further and based on the simplification of the solder connection Advantages arise if the compressor and / or Dryer or connecting lines leading to the condenser formed by the evaporator as pipes made of one material which corresponds to the material of the evaporator.
Hierdurch werden bei der Verlötung keine Zwischenschalen oder Abstützringe nötig, wodurch das Lötverfahren als solches als Standardlötverfahren einfach durchzuführen ist. Vorteilhaft und sinnvoll in Bezug auf einen weiteren und verstärkten Wärmeaustausch zwischen Einlaufleitung und Auslaufleitung ist eine Ausbildung, bei der die zum Kompressor und / oder zum Trockner oder zum Kondensator führenden Verbindungsleitungen miteinander in Materialkontakt stehen bzw. miteinander verwoben sind.As a result, no intermediate shells or Support rings necessary, whereby the soldering process as such Standard soldering process is easy to perform. Beneficial and sensible in terms of another and reinforced There is heat exchange between the inlet pipe and outlet pipe an apprenticeship in which the compressor and / or Dryer or connecting lines leading to the condenser are in material contact with each other or woven together are.
Zusätzlich zu der weiter gesteigerten Wärmeübertragung ergibt sich hier eine Abstützung der relativ empfindlichen Kapillarleitung durch die dicker und größer ausgebildete Heißgasleitung zwischen Verdampfer und Kompressor.In addition to the further increased heat transfer results a support for the relatively sensitive Capillary line through the thicker and larger trained Hot gas line between evaporator and compressor.
Bei der bereits geschilderten einfachen Verlötung zweier annähernd querschnittsgleicher Rohrleitungen ist es vorteilhaft, daß die zum Kompressor und / oder zum Trockner oder zum Kondensator führenden Verbindungsleitungen mindestens an der Lötstelle des Anschlußes an den Verdampfer ein aufgestauchtes und / oder aufgeweitetes Ende aufweisen.With the simple soldering of two already described it is approximately the same cross-section of pipelines advantageous that the compressor and / or dryer or at least connecting lines leading to the capacitor at the soldering point of the connection to the evaporator have upset and / or widened end.
Dadurch ergibt sich eine Abstützfunktion der Lötstelle, ohne daß die Aufweitung oder das aufgestauchte Ende der jeweiligen Leitung als Aufweitung im Sinne eines Injektors wirkt. This results in a support function of the solder joint without that the widening or the puffed up end of each Management acts as an expansion in the sense of an injector.
Unterstützt wird dies im wesentlichen durch die Ausbildung des auf der Blechfahne vorhandenen Kapillarkanales, der durch die Ausbildung eines dem runden Querschnitt einer Kapillarleitung hydraulisch gleichwertigen Querschnittes dem einströmenden in der flüssigen Phase befindlichen Kühlmittel einen solchen Strömungswiderstand entgegensetzt, daß eine Entspannung innerhalb der Lötverbindungsstellen nicht zu befürchten ist und kontrolliert erst am innerhalb der Verdampferplatine ausgebildeten Injektor auftritt.This is essentially supported by the training of on the sheet metal flag existing capillary channel through the Formation of a round cross section of a capillary hydraulically equivalent cross section to the inflowing in the coolant in the liquid phase Flow resistance opposes that relaxation is not to be feared within the solder joints and only checked on inside the evaporator board trained injector occurs.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Verdampfer mit einem einlaufseitigen Kapillarkanal, welchere parallel zum Heißgaskanal läuft
- Fig. 2
- einen erfindungsgemäßen Verdampfer in der Ansicht und in der Aufsicht mit einer über einen großen Bereich abgeknickten Blechfahne
- Fig. 3
- ein Verdampfer gemäß Fig. 2, jedoch mit einer lediglich kurz abgeknickten Blechfahne
- Fig. 4
- ein Kühlsystem mit einem erfindungsgemäßen Verdampfer.
- Fig. 1
- an evaporator according to the invention with an inlet-side capillary channel, which runs parallel to the hot gas channel
- Fig. 2
- an evaporator according to the invention in view and in supervision with a sheet metal tab bent over a large area
- Fig. 3
- an evaporator according to FIG. 2, but with a sheet metal flag that has only been bent briefly
- Fig. 4
- a cooling system with an evaporator according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verdampfer 1, bei
welchem parallel zum ausgeformten Kapillarkanal 2 der
ablaufseitige Heißgaskanal 3 verläuft. Beide Kanäle sind Teile
des durch das Rollbond-Verfahren ausgeformten mäanderförmigen
Kühlmittelkanales 4.1 shows an
Im Bereich der Parallelführung des Heißgas- und des Kapillarkanales ergibt sich ein intensiver Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kühlmittel in der dampfförmigen Phase und dem in flüssiger Phase zugeführten Kühlmittel.In the area of parallel guidance of hot gas and Capillary channels result in an intensive heat exchange between the coolant discharged in the vapor phase and the coolant supplied in the liquid phase.
Die Parallelführung reicht bis kurz vor den als sich
vergrößernder Kühlmittelkanal ausgebildeten Injektor 5, in
welchem das flüssige Kühlmittel entspannt wird und in dem die
stärkste Kühlwirkung einsetzt.The parallel guidance extends until just before the as itself
enlarging coolant channel trained
Teilweise laufen die beiden parallelen Heißgas- und
Kapillarkanäle auf einem als Blechfahne 6 ausgebildeten Bereich
des Verdampfers 1, welche über einen Steg 7 mit dem Verdampfer
verbunden ist.Sometimes the two parallel hot gas and
Capillary channels on an area designed as a
Dieser Steg kann nach Belieben und nach Einbaulage des
Verdampfers im Kühlgerät abgebrochen bzw. abgeknickt werden,
wonach die Blechfahne 6 in jede beliebige Stellung und Richtung
gebogen werden kann. Am Ende der Blechfahne 6 sind die im
wesentlichen aus zum Verdampfer gleichen Material ausgebildeten
Rohrleitungen 8 und 9 für das Heißgas- bzw. für die
Kühlmittelzufuhr angeschlossen. Die Verbindung der annähernd
gleich groß ausgebildeten Anschlüsse zwischen Leitungen und
Verdampferkanälen erfolgt durch die Lötstellen 10 und 11. Durch
eine solche Anordnung des Injektors und der Anschlüsse gleichen
Querschnitts wird unter anderem das im Stand der Technik häufig
zu bemängelnde Einlaufgeräusch bei Einströmvorgängen durch das
in einem Kühlmittelkanal eingepreßte Einlaufrohr verhindert.
Dieses Geräusch entsteht durch eine unkontrollierte Anströmung
an den Wänden, durch Rückstoßeffekte und durch ein Aufschaukeln
einer Schwingung des oft freien Kapillarrohrendes.This bridge can be used as desired and depending on the installation position of the
Evaporator in the refrigerator are broken off or kinked,
after which the
Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Verdampfer in einer
vergrößerten Darstellung in einer Ansicht und in einer
Aufsicht, wobei die hier vorhandene Blechfahne 6 über einen
relativ großen Bereich abgewinkelt werden kann. Dies resultiert
aus der im linken Teilbild ersichtlichen Doppelfaltung der
Blechfahne bzw. durch die an den Stellen 12 und 13 vorhandenen
Blechstege, die nach Belieben abgeknickt werden können.Fig. 2 shows the evaporator according to the invention in one
enlarged view in one view and in one
Supervision, the
Der Injektor befindet sich hier etwa an der Stelle 14 und damit
im Kühlinnenraum, während die für den Einbau abgeknickte
Blechfahne 6 weit aus dem z.B. mit einem Schaumstoff 15
isolierten Kühlraum hinausragt und in beliebiger Weise an die
zugehörigen Elemente angebunden werden kann.The injector is located here at approximately 14 and thus
in the cooling interior, while the one bent for installation
Fig. 3 zeigt den bereits in der Fig. 2 dargestellten
Verdampfer, jedoch lediglich mit einem abgeknickten Steg 13 und
der daraus resultierenden weitaus geringeren Abwinkelung der
Blechfahne 6.Fig. 3 shows that already shown in Fig. 2
Evaporator, but only with a
Die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten wird hier dadurch besonders deutlich, daß durch beliebige Abwinkelbarkeit eine Anpassung an die Einbauorte der übrigen Kühlgerätekomponenten beliebig erfolgen kann.The variety of possible applications here is thereby particularly clear that a by any angularity Adaptation to the installation locations of the other cooling unit components can be done arbitrarily.
Fig. 4 zeigt die gesamte Anordnung eines Kühlgerätes mit einem
erfindungsgemäßen Verdampfer noch einmal in der Übersicht. Man
erkennt hier deutlich die an den Verdampfer 1 anschließende
Blechfahne 6 sowie den Injektor 5, welcher in der
Verdampferplatine angeordnet ist. Über die Lötstellen 10, 11
sind die Leitungen für das Heißgas und das flüssige Kühlmittel
8 und 9 an den Verdampfer angebunden, welche im Bereich 16
miteinander verwoben oder verwickelt sind, um einen weiter
gesteigerten Wärmeaustausch zu erreichen. Fig. 4 shows the entire arrangement of a cooling device with a
Evaporator according to the invention once again in the overview. Man
clearly recognizes the one connected to the
Über die Lötstellen 17, 19, 20 sind der Trockner 21, der
Kondensator 22 als auch die Anschlüsse den Kondensator 18
ausgeführt, wodurch sich ein geschlossenes System ergibt, das
sämtliche Verbindungsstellen außerhalb des Kühlraumes legt und
die Energieverluste auf ein Minimum reduziert.About the solder joints 17, 19, 20 are the
Claims (10)
- Evaporator for a compressor cooling device consisting of at least two sheet metals being metallically firmly connected to each other in form of a welding or soldering, partial areas of the sheet metals being formed to channels for forming a coolant channel (4) having a uniform or partially variable cross section and meandering between the sheet metals, by applying a welding inhibiting material, which exactly pictures the posterior course of the coolant channel and limits it in its area, on at least one of the sheet metals on the side facing the other sheet metal, and by afterwards connecting both sheet metals by means of roll welding carried out in the heat while stretching the substrate and including the coolant inlet and coolant outlet cross section and by subsequently pressurizing the partial areas with internal pressure, the evaporator (1) comprising a capillary duct debouching into a channel cross section, which increases and is formed as injector (5), for the inlet of the coolant in liquid phase, and a duct (3) with an essentially larger cross section in comparison to the inlet channel for the outlet of the coolant in vaporous phase,
characterized in that the capillary duct for the inlet of the coolant in liquid phase is formed as capillary channel (2) passing between the sheet metals and being formed as initial portion of the meandering coolant channel (4) and being formed by roll-bonding-process and having a random cross section, which is hydraulically equivalent to the round cross section of a capillary duct, and being a part of the evaporator (1), and that a hot gas channel (3) on the discharge side runs in parallel to the formed capillary channel (2), the parallel motion ending shortly in front of the injector (5) formed as enlarging coolant channel (4). - Evaporator according to claim 1, characterized in that the outlet of the coolant in vaporous phase is formed as between the sheet metals running end portion of the meandering coolant channel (4) and runs on the inlet side above the injector (5) in parallel and in immediate proximity to the capillary channel (2).
- Evaporator according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet of the coolant in vaporous phase, which is formed as end portion of the meandering coolant channel (4), and the capillary channel (2) are at least partially situated on a sheet metal flag (6) formed as part of the sheet metals being metallically firmly connected to each other in form of a welding or soldering.
- Evaporator according to claim 3, characterized in that the sheet metal flag (6) is adapted to be tangent-bendable and projecting out of the cooling interior.
- Evaporator according to claim 4, characterized in that the sheet metal flag (6) is connected to the evaporator body via small webs (7) which can be torn off.
- Evaporator according to claim 1 through 5, characterized in that the connecting ducts leading from the evaporator to a compressor and/or a drier (21) or a condenser (22) are formed as pipelines made of material corresponding to the material of the evaporator (1).
- Evaporator according to claim 1 through 6, characterized in that the connecting ducts leading to the compressor and/or the drier (21) or the condenser (22) are in mutual material contact.
- Evaporator according to claim 1 through 7, characterized in that the connecting ducts leading to the compressor and/or the drier (21) or the condenser (22) are interwoven.
- Evaporator according to claim 1 through 8, characterized in that the connecting ducts leading to the compressor and/or the drier (21) or the condenser (22) are soldered to the evaporator (1).
- Evaporator according to claim 1 through 9, characterized in that the connecting ducts leading to the compressor and/or the drier (21) or the condenser (22) comprise a jumped and/or expanded end at least at the soldering joint of the connection to the evaporator (1).
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