CN103403482B - 线管换热器及其制造方法以及使用所述线管换热器的制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线管换热器,其尤其用于家用制冷设备,所述线管换热器具有两层(2;3)线(2a,2b,...;3a,3b,...)和在所述层(2;3)之间的间隙(4)中延伸的制冷剂管(5)。所述间隙(4)至少部分地以沥青(6)填充。加热沥青(6)并且挤压沥青穿过线(2a,2b,...)之间的缝隙进入所述间隙(4)。
Description
技术领域
本发明涉及尤其用于家用制冷设备的线管换热器,其具有两层线和在两层之间的间隙中延伸的制冷剂管。
背景技术
由DE 199 48 480 A1公开了所述类型的换热器,其中在两层之间的间隙中分别在制冷剂管的两个平行区段之间加入袋囊,所述袋囊以热能储蓄介质填充。如果这样的换热器安装在制冷设备中,则囊袋表示的热负荷导致压缩机的运行时间和停机时间的延长,所述压缩机将制冷剂泵送通过制冷剂管路。如此延长压缩机运行阶段但没有同时增大压缩机运行时间在制冷设备总运行时间中的比例实现了能量特别高效的运行。
使用柔韧的袋囊来安放蓄能介质虽然具有可以确保(一方面)线和/或制冷剂管路与(另一方面)蓄能介质之间的紧密热接触的优点,但存在违规操作时囊袋泄露的高风险。此外,虽然囊袋良好地适用于水平安置的换热器——例如冷冻设备的两个格室之间的蒸发器,但在对于冷凝器而言典型的竖直安装位置中存在以下危险:囊袋在换热器的下侧区域内塌瘪,并且其效率由此受到限制。
发明内容
本发明的一个任务是提供一种换热器,其与换热器安装位置无关地保证了载热介质和蓄能介质之间的高效换热。
本发明的第二任务是提出一种具有蓄能介质的换热器,其在不存在泄露风险的情况下保证了与蓄能介质的紧密热接触。
根据本发明,通过如下方式解决所述两个任务:在尤其用于家用制冷设备且具有两层线和在两层之间的间隙中延伸的制冷剂管的线管换热器中,所述间隙至少部分地以作为蓄能介质的沥青填充。可以通过加热使沥青成为略微可塑性的,从而沥青能够紧贴线管换热器的线或制冷剂管的任意轮廓并且可以实现线或制冷剂管(一方面)和沥青(另一方面)之间的强烈换热。在制冷设备中出现的换热器运行温度下,沥青是坚固的,从而与流体填充的囊袋的情况不同地不存在沥青离开其安装地点的危险。
为了保证紧密的热接触,两层线中的至少一个第一层大部分、即在线长度的大部分上和/或在其圆周的大部分上嵌埋到沥青中。
为了不损害与环境的换热,沥青应具有大的、暴露的表面。因此,对于换热器的效率而言符合目的的是,第一层的嵌埋的线在沥青的表面上显露。
实际上,沥青的表面有利地具有肋,第一层线在所述肋中延伸。肋超出表面的相邻区域、尤其是超出在肋之间延伸的槽的程度应至少相应于线的直径。
优选地,在板状的线管换热器的表面的大部分上,间隙完全以沥青填充。
为了保护沥青层免受损伤,沥青不超过第二层线是有利的。
为了另一方面提供尽可能高的蓄能能力,所使用的沥青的量优选如此大,使得沥青接触第二层线。
板状的线管换热器的边缘区域可以适当地没有沥青,以便也减小沥青层受损的危险。所述边缘区域尤其可以包括第一和第二层的位于边缘的线和/或制冷剂管的多个平行区段中的分别位于最远外侧的区段。
本发明的主题还是一种制冷设备、尤其是家用制冷设备,其中上述类型的线管换热器安装在作为冷凝器的主体的外表面上。
如果沥青没有超出第二层的线,则所述线管换热器适当地如此安装在所述主体上,使得线管换热器的第二层远离主体。因此,即使当沥青层在换热器的朝向主体的相对置的表面上是暴露的,但在安装状态中保护沥青层免受损伤。
一种制造上述类型的线管换热器的有利方法包括以下步骤:
a)将制冷剂管固定在两层线之间,
b)将沥青薄膜置于第一层线的外侧上,
c)挤压沥青薄膜的至少一部分穿过第一层线之间的缝隙。
沥青的部分挤压穿过导致第一层线嵌埋在沥青层中,因此沥青牢固地锚定在换热器上。
为了使沥青达到适于挤压穿过的塑化状态,适当地加热沥青。70℃和90℃之间的温度范围是特别优选的。已经表明,在所述温度范围内可实现沥青牢固地附着到第一层线上,而无需额外使用胶粘剂。更高的温度由于沥青流动性增强而导致更差的附着;更低的温度需要很高的挤压力,其可能损坏线管换热器的结构。
为了在制成的换热器上在给定的棱边尺寸的情况下实现能够实现与环境的强烈换热的大的沥青层表面,符合目的的是,使用柔性的垫来进行沥青的挤压穿过,第一层线可以被压入所述垫中。这样的垫尤其可以由硅树脂构成。
附图说明
本发明的其他特征和优点由以下参照附图的实施例描述得出。附图示出:
图1:换热器的一段、沥青薄膜和凸模的分开视图,
图2:具有经挤压的沥青薄膜的图1的换热器段,
图3:根据本发明第二实施方式线管换热器在挤压沥青薄膜之前的示意剖视图,
图4:根据第二实施方式的经挤压的换热器,
图5:具有根据本发明的换热器的制冷设备的视图,
图6:具有根据本发明的换热器的制冷设备的视图。
具体实施方式
图1以立体视图示出本身结构已知的线管换热器1的一部分,其具有相互平行的两层2、3线2a、2b、…、3a、3b、...和在两层2、3之间的间隙4中曲折状延伸且与两层2、3的线通过点焊固定连接的制冷剂管5。在线管换热器上方示出了沥青薄膜6的一部分。
在薄膜6上方(同样部分地)示出了凸模7,其具有刚性的板和朝向薄膜6的垫9,所述垫由柔性的材料、尤其由硅树脂构成。
为了制造根据本发明的换热器,将换热器1如在图2中以横截面图示出的那样放置在凹模10中,其中将制冷剂管5的外部弯管11和(必要时)层2、3的相邻的、位于边缘的线2a、3a紧密地包夹在凹模10的部件12、13之间。凹模10的中心自由空腔的棱边长度相应于凸模7的棱边长度。沥青薄膜6的宽度同样相应于凹模的宽度。沥青薄膜6的长度可以小于空腔和换热器1的长度,从而制冷剂管5的两个笔直的区段18在基本上矩形的换热器1的相对置的边缘上未由薄膜6覆盖。
在凹模10中将沥青薄膜6加热到约80℃的温度。在所述温度下,沥青变成可塑性的并且在凸模7的压力下穿过层2的线之间的缝隙侵入间隙4。图3在与图1类似的换热器1和凸模7的局部立体视图中示出了所述情况,省掉了凹模10。绝大部分沥青移到间隙4中;其中已经在其相对置的两侧通过线2b、2c、...的材料流在线的背向流动的一侧再次融合,从而仅仅在沥青薄膜6的与层3相邻的表面上在线的流动阴影中还显现出窄的槽14。因为沥青在层2的两个线之间的缝隙的上方比在这些线的紧上方更软,所以槽分别在线2a、2b、...和制冷剂管5的位置上压入垫9的接触沥青的表面中。因此,在线2的朝向凸模7的一侧上,沥青没有完全挤出,而是在线2b、2c、...和凸模7之间保留一薄层沥青,从而线2b、2c、...在其整个圆周上嵌埋到薄膜6的沥青中。随后在冷却之后导致沥青牢固地锚定在换热器1上。
沥青薄膜6的朝向凸模7的表面通过挤压得到厚的轮廓;其肯定是强化与环境的换热所期望的。轮廓的厚度可通过挤压力、挤压温度和垫9的柔软性影响;其优选如此调节,使得在沥青的表面中形成的、围绕线2的肋15的尖端以至少线2的直径超出分别位于肋15之间的凹槽16。
根据本发明的第二构型,沥青薄膜6如在图4中示出的那样置于线管换热器1的两侧上并且在加热的情况下被挤压,由此得到在图5中以剖视图示出的蒸发器结构。在此,换热器1的两层2、3线基本上在其整个圆周上嵌埋到沥青中,并且在两层2、3之间的间隙4中,从两侧压入到所述间隙中的沥青薄膜6相互融合。因为薄膜6的融合,当线2b、2c、…、3b、3c、...没有在其整个圆周上由沥青环绕流过而是在线2b、2c、…、3b、3c、...的流动阴影中缝隙19在线2b、2c、…、3b、3c...的圆周的一部分上保持敞开时,沥青也固定地锚定。
图6示出家用制冷设备的立体视图,其配备有根据参照图1至3示出的方法获得的线管换热器作为冷凝器。换热器20安装在制冷设备的主体17的后壁上。制冷剂管5包括多个平行的、水平导向的管区段18,它们通过弯管11串联。沥青薄膜6从朝向主体17的后壁的一侧压入换热器20中。如此确定薄膜6的棱边长度,使得管区段18中的最上面的管区段和最下面的管区段(以18a表示)没有与沥青接触。其余的管区段18在其圆周的大部分上由沥青环绕流过并且相应地在附图中仅仅通过虚线表示。朝向主体17的层2的线在图6中没有示出;它们除蒸发器的右侧边缘和左侧边缘上的线2a以及其固定在外管区段18'上的端部以外完全嵌埋在沥青中。如此确定沥青薄膜6的厚度,使得薄膜6在完成变形的状态中正好没有侵入背向主体17的层3的线3a、3b、3c、...之间的缝隙中。线3a、3b、3c、...保持自由可见并且相应地在附图中通过实线表示。通过这种方式,沥青在制冷设备组装完成时一方面由背向主体17的层3的线保护以免损伤并且在其边缘上由层2和3的位于边缘的线2a、3a或者外部的管区段18a保护以免损伤。换热器的朝向主体17的表面由于在那里敞露的沥青薄膜而在很大程度上不具有可能落上尘土的尖锐的角和棱边。因为沥青在很大程度上填满间隙4,所以尘土也几乎不会从背向主体的一侧落在换热器1上。沥青层因此不仅构成允许通过延长压缩机运行阶段来改善设备效率的热负荷,而且其也限制了在运行过程中形成隔绝换热器1且因此影响效率的灰尘层。
Claims (15)
1.线管换热器,所述线管换热器具有两层(2;3)线(2a,2b,...;3a,3b,...)和在所述层(2;3)之间的间隙(4)中延伸的制冷剂管(5),其特征在于,所述间隙(4)至少部分地以沥青(6)填充,其方式是,沥青(6)薄膜至少部分地挤压穿过第一层(2)线(2a,2b,…)之间的缝隙。
2.根据权利要求1的线管换热器,其特征在于,至少所述两层(2;3)中的第一层(2)大部分嵌埋到所述沥青(6)中。
3.根据权利要求2的线管换热器,其特征在于,所述第一层(2)的所嵌埋的线(2b,2c,...)在所述沥青的表面上显露出来。
4.根据权利要求3的线管换热器,其特征在于,所述沥青(6)的表面具有多个肋(15),所述线(2b,2c,...)在所述肋中延伸,并且所述肋(15)超出所述表面的相邻区域(16)的程度至少相应于所述线(2b,2c)的直径。
5.根据以上权利要求中任一项所述的线管换热器,其特征在于,在板状的线管换热器的表面的大部分上,所述间隙(4)完全以沥青(6)填充。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的线管换热器,其特征在于,所述沥青(6)没有超过第二层(3)的线(3a,3b,...)。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的线管换热器,其特征在于,所述沥青(6)接触第二层线。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的线管换热器,其特征在于,板状的线管换热器的边缘区域没有沥青。
9.根据权利要求8的线管换热器,其特征在于,所述边缘区域包括第一层和第二层(2;3)的位于边缘的线(2a;3a)和/或所述制冷剂管(5)的多个平行区段(18)中的分别位于最远外侧的区段(18a)。
10.一种制冷设备,其具有主体(17)和安装在所述主体的外表面上的根据以上权利要求中任一项所述的线管换热器(20)。
11.根据权利要求10的制冷设备,其特征在于,所述沥青(6)没有超过第二层(3)的线(3a,3b,...),所述线管换热器(20)的第二层(3)背向所述主体(17)。
12.一种用于制造线管换热器(20)的方法,所述方法具有以下步骤:
a)将制冷剂管(5)固定在两层(2;3)线(2a,2b,...;3a,3b,...)之间;
b)将沥青(6)薄膜置于至少第一层(2)线(2a,2b,...)的外侧上;
c)挤压所述沥青(6)薄膜的至少一部分穿过第一层(2)线(2a,2b,...)之间的缝隙。
13.根据权利要求12的方法,其特征在于,在70-90℃之间的温度下进行所述挤压穿过。
14.根据权利要求12或13的方法,其特征在于,为了进行所述挤压穿过使用柔性的垫(9)。
15.根据权利要求14的方法,其特征在于,所述垫(9)由硅树脂构成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Munich, Germany Applicant after: BSH HAUSGERATE GmbH Address before: Munich, Germany Applicant before: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GmbH |
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COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GMBH TO: BSH HOME APPLIANCES CO., LTD. Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150909 |
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |