Aus Eisenblech bestehender Wärmeaustanscher für Kühlräume. Die Erfindung bezieht sieh auf einen aus Eisenblech bestehenden Wärmeaustau- scher für Kühlräume, insbesondere für den Kühlraum von Haushaltkühlsichränken-. Die Aussenfläche derartiger Wärmeaustauscher ist in hohem Masse dem zerstörenden <B>Ei</B> influss, der auf ihr ,
sich abscheidenden Luft feuchtigkeit ausgesetzt. Diese ruft besonders starke chemische und elektrolytische Wir- kungen hervor, weil die Kühlraumluft vom Kühlgut ,Salz- und Fruchtsäurenebel auf nimmt, die sich mit dem von der Aussenluft mitgeführten:
Wasserdampf auf den kalten Oberflächen niederschlagen. Es hat sich ge zeigt, dassi die in andern ähnlichen Anwen- dungsfällen als Schutz gegen die Feuchtig- keitseinflüsse unter Umständen sehr brauch baren Metallüberzüge bei .den erwähnten Wärmeaustauschern vollkommen versagen.
Dies ist dem Umstand zuzuschreiben, dass es praktisch nicht möglich ist, ausreichend dichte Schutzmetallüb.erzü,ge auf den der Kühlraumluft auszusetzenden E senoberflä- eben zu erzielen. Daher wurde bereits vorge schlagen, den Wärmeaustausch-er aus einem Eisenbleoh herzustellen,
.das mit einem gegen chemische Einflüsse beständigen Blech plat- tiert war.
Bei diesem Werkstoff bereitet aber .die Ausbildung der Verbindungsstellen be sondere .Schwierigkeiten. Überdies sind der- artige Baustoffe wesentlich teurer als das handelsübliche Eisenblech, das wegen seiner Beständigkeit -gegen die in Kältemaschinen gebräuchlichen Kältemittel ein zweckenIspre- chender Baustoff sein würde.
Aus diesen Gründen ist man dazu übergegangen, .die der Kühlraumluft aus- zusetzenden Oberflächen des aus Eisen be stehenden kälteerzeugenden Wärmeaustau- schers zu emaillieren.
Die Emailschicht besitzt vor den metallischen Oberflächen den Vor zug, dass sie leicht zu reinigen ist und mit den in der Regel ebenfalls emaillierten Kühl= raumwandungen eine gute Gesamtwirkung hervorbringt.
D,i ,jedoch die Ein@ailsehicht bei sehr hohen Temperaturen von etwa NO " ein gebrannt werden muss, bildet sieh an der innern Oberfläche d @Värmeaustauschers eine Oxydschicht, die mit dem Kältemittel unerwünschte Verbindungen eingeht.
und aus der feste Bestandteile beim Betriebe der Kältemaschine in den KäItemittelkreislauf gelangen und hier zu Störungen Anlass geben. Ausserdem können sieh die Wärmeausta.u- scher bei der Behandlung im Emaillierofen leicht verziehen. tTnz diesen Nachteil wenig stens einigermassen zii begegnen.
muss dabei der Wärmeaustauscher eine geeignete Form- gebung erhalten, die keineswegs zu den in wärme- und fertigungstechnischer Hinsicht günstigsten Bauformen führt.
Ein weiterer Nachteil der Emaillierung bestand darin, dass die Rohranschlüsse ebenso wie die Rand nähte nur nach dein Scliweissverfaliren und nicht auf dem einfacheren Wege der Hart- oder gar der Weichlötung hergestellt werden konnten. Gerade an .den Schweissstellen haftet aber der Emailüberzug nicht fest.
Hier ent stehen leicht Risse, die, wenn der Wä.rme- austauseher den Verdampfer bildet:. unter dem Einfluss der verhältnismässig schroffen, insbesondere beim Anlassen der Kälte maschine auftretenden Temperaturwechsel auch an den übrigen Teilen der Verdampfer oberfläehe auftreten. Die in diese Risse ein dringende Feuchtigkeit sprengt beim Gefrie ren Teile des Emailüberzuges heraus,
und die an .diesen Stellen freigelegte Metallwand fällt dann in kurzer Zeit der Zerstörung anheim.
Auf Grund dieser Erfahrung werden die im Kühlraum unterzubringenden Wä.rme- austauscher in der Regel vollständig aus sol chen Baustoffen, bei,spielsweiae aus Kupfer.
hergestellt, die der aussergewöhnlich starken Zersetzungswirkung der mit der Luftfeuch tigkeit an die Aussenflächen herangeführten Stoffe gegenüber entweder selbst beständig waren, oder mit einem dichten tberzug eines geeigneten Metaller versehen, beispielsweise verzinnt werden konnten.
Die Verwendung eines emaillierten Eisenverdampfers musste in;it, Rücksicht auf die ei@x#ähuten Scliwiei,ig- keiten trotz der kaum geringeren Gesamt- kosten als ein minderwertiger Ersatz an gesehen werden. trotzdem das Eisen gegen die üblichen Kältemittel hervorragend be- st:
indig ist und auch die für den \V ärrne- austausch erforderliche Wärnieleitfähi:gkeit aufweist.
Gerade mit Rücksicht auf die finit email lierten, aus Eisenbleefi bectehenden Wärine- @iusüiiisohern Beinachten Erfahrungen musste die weitere, an sich noch zur Verfügung stehende Möglichkeit, die der Kühlraumluft ausgesetzte Oberfläche mit einem Lacküber zug zu versehen. von vornherein aussichtslos erscheinen.
Denn wenn schon @mailüberzü,ge den auf dem genannten Anwendungsgebiet auftretenden Einflüssen gegenüber nicht ge nügten, so konnte man sich von einem Lack- überzug. der allgemein als minderwertigerer und weniger dauerhafter Ersatz angesehen wurde, erst recht keinen Erfolg versprechen. Im vorliegenden Falle schien diese Beurtei lung insofern besonders zutreffend zu sein.
als die bekannten Lacke Feuchtigkeit auf nehmen, die beim Gefrieren die bereits hei den Emailüberzügen Frost- beschädigungen in noch viel höherem Masse hervorrufen muss@te.
Ülxrrmchenderweise hat: sich ,jedoch ge zeigt, da.ss diese Bedenken nicht auf alle Ixa,ekarten zutreffen, sondern da.ss ein Ober flächenschutz geschaffen werden kann,
der den im Betriebe auftretenden vielseitigen Be- anspruchungen chemischer und mechanischer Art in jeder Hinsicht gewachsen ist und da durch überhaupt erst die Verwendung von aus Eisenblech bestehenden und mit geringen Kosten herstellbaren -#Värmeaustauschern im Kühlraum ermöglicht.
Dies wird erfin dungsgemäss dadurch erreicht, dass die der Einwirkung der Kühlraumluft aus gesetzte Aussenflä elie des -4Värmeau!sta.u- schers mit einem bei Temperaturen von etwa 1 & 0 bis 2,2f0 C ausgehärteten K.unst- ha.rzlack überzogen ist.
Durch die bei dem Härtevorgang anzuwendende hohe Tempera- 1.ur wird d :er Lack vollständig .geruchlos und ausserdem beständig gegen WaGs:eraufna@hme. Ein derartiger Lacküberzug bildet, wie sich gezeigt hat, besonders wenn er in mehrfachen nacheinander aufzubringenden Schichten auf getragen wird, :die je für sich ,bei :
der genann ten Temperatur gehärtet werden, einen voll kommen posen- und rissfreien Oberflächen schutz. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ,des erfindungsgemässen Verfahrens wird die zu überziehende Aussenfläche des eisernen Wärmeaustauschers zunächst einer Phosphat behandlung unterworfen, das heisst in eine Phosphatlösung, die auch Metallsalze enthält,
eingetaucht (sogenanutes Bonderverfahren). Hiernach wird der Wärmeaustausches mit einer Kun.stharzl@aokschicht überzogen und in einen Ofen gebracht,
in dem eine Temperatur von<B>180'</B> biss 220' C herrscht. Bei dieser Temperatur wird das Kunstharz durch Kon densation und Polymerisation aus seinem ur- spränglich weichen:
und löslichen Zustand in einen harten und unlöslichen Zustand über- geführt, das heisst gehärtet. Der Härtegrad ist abhängig von der Zusammensetzung und, dem Miech@ungsverhältnis der zur Herstellung des Lackes verwendeten Kunstharze.
Es emp fiehlt sich, für die unmittelbar auf :die phos- phatisierte Eisenoberfläche aufzubringende Grundschicht (es können auch mehrere Grundschichten da sein) einen Kunstharzlack . zu verwenden, der noch nicht den höchsten beim Aushärten dieser Lacke erreichbaren Härtegrad ergibt.
Auf diese Grundschicht wird ein Kunstharzüberzug von solcher Zu- sammensetzung aufgetragen, dass er nachdem ebenfalls bei einer Temperatur von etwa <B>IN'</B> bis 2210' C sich vollziehende Härte- vorgang eine Decks:ohioht bildet, die härter ist als- die zuerst aufgetragene Grundschicht.
Mit Vorteil werden hierbei dunkle Lacke verwendet, die ,den beim Här ten der .Schichten auftretenden hohen Tempe raturen besonders gut widerstehen und beim Betriebe der Kälteanlage die ZVärmeeinstrah- lung begünstigen. Durch :
den auf die beschriebene Weise aufgebrachten Lacküberzug werden nie Eisen oberflächen wirksam ,gegen chemische Ein- wirkungen geschützt. Versuche haben ge- zeigt, @dassi in. der angegebenen: Weise be- haudelte Eisenbleche einer 3:
dastündigen Ein- wirkung von .Salznebeln und einer darauf- folgenden ebenso langen Einwirkung von Fruchtsäurenebel :ohne den geringsten, Schaden standgehalten haben.
Auch eine über acht Wachen :ausgedehnte Einwirkung von Wasser hat keine Anzeichen einer Korrosion ergeben. Ebenso günstig ist das Verhalten gegenüber .der Eisbildung an der Oberfläche und ge genüber den im. Kühlschrankbetrieb auftre tenden mechanischen Beanspruchungen.
Das Aussehen der mit den genannten Lacken überzogenen Oberflächen isst dem eines guten Emailüberzuges vollkommen ,gleichwertig. Die Oberflächen lassen sich mit heiss-am Soda wasser oder andern kräftigen Reinigungs- mitteln leicht säubern.
Heat exchangers made of sheet iron for cold rooms. The invention relates to a heat exchanger made of sheet iron for cold rooms, in particular for the cold room of household refrigerators. The outer surface of such heat exchangers is to a large extent the destructive <B> egg </B> influence that is on it,
Exposed air to moisture. This causes particularly strong chemical and electrolytic effects, because the cold room air from the refrigerated goods absorbs salt and fruit acid mist, which mixes with the air carried by the outside air:
Condense water vapor on the cold surfaces. It has been shown that the metal coatings, which can be very useful in other similar applications as protection against the effects of moisture, fail completely on the heat exchangers mentioned.
This is due to the fact that it is practically not possible to achieve sufficiently tight protective metal covers on the iron surfaces to be exposed to the cold room air. It has therefore already been proposed to make the heat exchanger from an iron bleoh,
.that was plated with a sheet metal resistant to chemical influences.
With this material, however, the formation of the connection points causes special difficulties. In addition, such building materials are significantly more expensive than the commercially available sheet iron, which, because of its resistance to the refrigerants commonly used in refrigeration machines, would be a suitable building material.
For these reasons, a move has been made to enamel the surfaces of the iron-making heat exchanger that are exposed to the cold room air.
The enamel layer has the advantage over the metallic surfaces that it is easy to clean and, with the cold room walls, which are usually also enamelled, produces a good overall effect.
D, i, but the single layer has to be fired at very high temperatures of about NO ", forms an oxide layer on the inner surface of the heat exchanger, which forms undesirable compounds with the refrigerant.
and from which solid components get into the refrigerant circuit when the refrigeration machine is in operation and give rise to malfunctions here. In addition, the heat exchangers can easily warp during treatment in the enamelling furnace. tTnz at least to some extent counteract this disadvantage.
the heat exchanger must be given a suitable shape, which in no way leads to the most favorable designs in terms of heat and production technology.
Another disadvantage of the enamelling was that the pipe connections, like the edge seams, could only be made after welding and not by the simpler way of hard or even soft soldering. However, the enamel coating does not adhere firmly to the welding points.
Cracks easily develop here, which when the heat exchanger forms the evaporator :. under the influence of the relatively abrupt temperature changes, especially when the refrigeration machine is started, also occur on the other parts of the evaporator surface. The moisture penetrating these cracks bursts out parts of the enamel coating when it freezes,
and the metal wall exposed in these places will then be destroyed in a short time.
Based on this experience, the heat exchangers to be accommodated in the cold room are usually made entirely from such building materials, for example from copper.
manufactured, which were either themselves resistant to the extraordinarily strong decomposition effect of the substances brought to the outer surfaces with the air humidity, or could be provided with a dense coating of a suitable metal, for example tin-plated.
The use of an enamelled iron vaporizer had to be seen as an inferior replacement despite the barely lower overall costs, in consideration of the small problems. Nevertheless, the iron performs excellently against the usual refrigerants:
is indigenous and also has the thermal conductivity required for the exchange of arms.
Especially with regard to the finite enameled, iron sheet-metal heat sink, the further, still available possibility of applying a coat of varnish to the surface exposed to the cold room air had to be taken into account. appear hopeless from the start.
Because if @ mailüberzüge were not sufficient in relation to the influences occurring in the field of application mentioned, one could get away with a lacquer coating. which was generally viewed as an inferior and less permanent replacement, certainly not promise success. In the present case, this assessment appeared to be particularly correct.
absorb moisture than the well-known lacquers, which, when freezing, must cause the already hot enamel coatings to be damaged by frost to an even greater extent.
It has been shown, however, that these concerns do not apply to all Ixa cards, but that surface protection can be created,
which is able to cope with the diverse chemical and mechanical stresses occurring in the company in every respect and because this enables the use of heat exchangers made of sheet iron and manufactured at low cost in the cold room.
According to the invention, this is achieved in that the outer surface of the heat exchanger exposed to the action of the cold room air is coated with a synthetic resin varnish that has hardened at temperatures of about 1 ° to 2.2 ° C. .
Due to the high temperature to be used during the hardening process, the lacquer is completely odorless and also resistant to water absorption. Such a lacquer coating forms, as has been shown, especially when it is applied in multiple layers to be applied one after the other: each for itself, with:
The above-mentioned temperature are hardened, a surface protection that is completely free of poses and cracks. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the outer surface of the iron heat exchanger to be coated is first subjected to a phosphate treatment, that is, in a phosphate solution which also contains metal salts,
immersed (so-called bonder process). Then the heat exchange is covered with a layer of Kun.stharzl@aok and placed in an oven,
in which a temperature of <B> 180 '</B> to 220' C prevails. At this temperature the synthetic resin changes from its original soft state through condensation and polymerisation:
and soluble state converted into a hard and insoluble state, that is, hardened. The degree of hardness depends on the composition and the composition ratio of the synthetic resins used to produce the paint.
It is advisable to use a synthetic resin lacquer for the base coat to be applied directly to: the phosphatised iron surface (there can also be several base coats). to use, which does not yet result in the highest degree of hardness attainable when these paints cure.
A synthetic resin coating of such a composition is applied to this base layer that, after the hardening process also takes place at a temperature of about <B> IN '</B> to 2210 ° C, it forms a deck that is harder than - the first applied base coat.
It is advantageous to use dark varnishes which withstand the high temperatures that occur when the layers are hardened and which promote heat radiation when the refrigeration system is in operation. By :
The lacquer coating applied in the manner described will never have an effect on iron surfaces and will be protected against chemical effects. Experiments have shown that in the specified: manner, iron sheets of a 3:
an hour-long exposure to salt mist and a subsequent, equally long exposure to fruit acid mist: withstood without the slightest damage.
Also one over eight guards: extended exposure to water showed no signs of corrosion. The behavior towards ice formation on the surface and towards the im. Mechanical stresses occurring in refrigerator operation.
The appearance of the surfaces coated with the paints mentioned is completely equivalent to that of a good enamel coating. The surfaces can be easily cleaned with hot soda water or other powerful cleaning agents.