CZ143396A3

CZ143396A3 - Evaporator

Info

Publication number: CZ143396A3
Application number: CZ961433A
Authority: CZ
Inventors: Bruno Robaszkiewicz; Johannes Rehmes; Dieter Bitter; Herbert Stember; Gerd Vollmer
Original assignee: Krupp Vdm Gmbh
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1996-12-11
Also published as: PL314489A1; AU8060194A; SK65296A3; KR960706055A; WO1995014197A1; JP2689996B2; DE4338895A1; JPH09504360A; CN1145663A; CA2176705A1; EP0728282A1; DE9405447U1; FI963007A0; BR9408060A; FI963007A; BG100591A

Abstract

Described is an evaporator for a compressor-type refrigeration unit, the wall of the evaporator comprising an inner and outer metal sheet (5 and 6) enclosing a meander-shaped refrigerant duct (8). The evaporator is particularly protected against refrigerant leaks by an additionaly inner-wall sheet (7) and optionally an additional outer-wall sheet (15). All the elements of the evaporator wall, i.e. the inner wall sheet (7), the inner metal sheet (5), the outer metal sheet (6) and the optional outer wall sheet (15), are welded or soldered to each other.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká výparníku, prostor kompresorového chladicího uhlovodíky jako chladivém a z vnějšku obklopeného tepelné izolační vrstvou a opatřeného mezi dvěma plechy stěny výparníku, vnitřním plechem a vnějším plechem, meandrovítě probíhajícím kanálem pro vedení chladivá se vstupem chladivá a výstupem chladivá, přičemž oba plechy mají vedle a mezi úseky kanálu pro vedení chladivá vzájemné pevné kovové spojení ve formě svarového nebo pájeného spoje, přičemž na straně chladicího prostoru je uspořádána přídavná vnitřní plechová stěna, která tvoří vnitřní stenu stěny výparníku chladicího prostoru, a která má kovový plošný kontakt s vnitřním plechem, a u níž jsou uvnitř oblasti plošného kontaktu mezi vnitřní plechovou stěnou a vnitřním plechem upraveny svařené nebo pájené spojovací plochy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an evaporator, a refrigerant compressor space as a refrigerant and surrounded by a thermal insulating layer and provided between the two sheets of the evaporator wall, an inner sheet and an outer sheet, a meandering channel. a solid metal connection in the form of a welded or soldered joint between the cooling conduit duct sections, wherein an additional inner sheet wall is provided on the side of the cooling compartment, forming an inner wall of the evaporator compartment of the cooling compartment and having metal surface contact with the inner sheet; welded or brazed joint surfaces are provided within the area contact area between the inner sheet wall and the inner sheet.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Výparník s výše uvedenými znaky je známý z DE-A1 426 923. Tento známý výparník však nemá žádnou přídavnou ochranu proti úniku chladivá. U výměníků tepla, zejména u výměníků tepla typu Roll-Bond, jsou známé přídavné plechy k ochraně proti úniku kapaliny, viz US-A-4 678 027 a EP-A0 206 416.An evaporator with the above features is known from DE-A1 426 923. However, this known evaporator has no additional protection against refrigerant leakage. In the case of heat exchangers, in particular roll-bond heat exchangers, additional sheets are known to protect against liquid leakage, see US-A-4,678,027 and EP-A-0 206 416.

Výparníky se pro vytvoření chladicího prostoru zpravidla tvarují z vhodných rovných výparníkových desek, které po tvarování tvoři alespoň čtyři stěny chladicího prostoru, například mrazicí přihrádky, a často i jeho zadní stěnu. Tyto výparníkové desky a jejich výroba takzvaným způsobem Roll-Bond jsou známé například z DE-C 1 552 044. U způsobu Roll-Bond, u něhož se obě vrstvy výparníkové desky navzájem spojí svařováním válcováním při prodlužování substrátu, se dělicími vrstvami z materiálu bránícího svařování zajistí přesně ohraničené plochy tvořící pozdější průběh kanálu pro vedení chladivá. Toto opatření je popsáno například v DE-C 1 920 424.In order to form the cooling space, the evaporators are generally formed from suitable flat evaporator plates which, after shaping, form at least four walls of the cooling space, for example a freezer compartment, and often its rear wall. These evaporator plates and their production by the so-called Roll-Bond method are known, for example, from DE-C 1 552 044. In a Roll-Bond method in which the two layers of the evaporator plate are joined together by roll-welding by elongation of the substrate ensure precisely delimited areas forming the later course of the refrigerant duct. This measure is described, for example, in DE-C 1 920 424.

Jako chladivo se v minulosti používal pouze uhlovodík (FCKW), přičemž novější chladicí systémy používají uhlovodíky, jako isobutan, isopropan nebo propanbutan. Tyto uhlovodíky tvoří se vzduchem zápalnou směs, takže v oblasti chladicího prostoru musí být nyní upravena stále častěji dobře chráněná elektrická zařízení. Vedle toho je zapotřebí provádět přídavná opatření pro zabránění úniku chladivá, zejména do chladicího prostoru.In the past, only hydrocarbon (FCKW) has been used as a refrigerant, while newer cooling systems use hydrocarbons such as isobutane, isopropane or propane-butane. These hydrocarbons form an inflammable mixture with air, so that well-protected electrical equipment must now be increasingly provided in the area of the cooling chamber. In addition, additional measures must be taken to prevent refrigerant leakage, especially into the refrigeration compartment.

Úkolem vynálezu je vytvořit výše popsaný výparník tak, že se zabrání vzniku nebezpečí úniku chladivá bez podstatné ztráty chladicího výkonu výparníku.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an evaporator as described above so as to avoid the risk of refrigerant leakage without substantially losing the evaporator cooling capacity.

Podstata vvnálezuThe essence of the invention

Tento úkol splňuje výparník, ohraničující chladicí prostor kompresorového chladicího zařízení provozovaného s uhlovodíky jako chladivém a z vnějšku obklopený tepelně izolační vrstvou a opatřený mezi dvěma plechy stěny výparníku, vnitřním plechem a vnějším plechem, meandrovítě probíhajícím kanálem pro vedení chladivá se vstupem chladivá a výstupem chladivá, přičemž oba plechy mají vedle a mezi úseky kanálu pro vedení chladivá vzájemné pevné kovové spojení ve formě svarového nebo pájeného spoje, přičemž na straně chladicího prostoru je uspořádána přídavná vnitřní plechová stěna, která tvoří vnitřní stěnu stěny výparníku chladicího prostoru, a která má kovový plošný kontakt s vnitřním plechem, a u níž jsou uvnitř oblasti plošného kontaktu mezi vnitřní plechovou stěnou a vnitřním plechem upraveny svařené nebo pájené spojovací plochy, podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi sousedními spojovacími plochami jsou mezi vnitřní plechovou stěnou a vnitřním plechem upraveny tenké dělicí vrstvy, které mají meandrovitý průběh přizpůsobený meandrovitému průběhů kanálu pro vedení chladivá, avšak jsou širší než kanál pro vedení chladivá.This is accomplished by an evaporator enclosing the refrigeration space of a compressor refrigeration plant operating with hydrocarbons as refrigerant and surrounded by a thermal insulating layer and provided between the two evaporator wall sheets, an inner sheet and an outer sheet; the two sheets have, beside and between the sections of the coolant duct, a solid metal connection in the form of a welded or soldered joint, with an additional inner metal wall forming the inner wall of the evaporator wall of the cooling space and having a metal surface contact inner plate, and in which the welded or brazed joint surfaces according to the invention are provided within the area of the area of contact between the inner plate wall and the inner plate, Thin separating layers are provided between the inner sheet wall and the inner sheet by the mating connecting surfaces, which have a meandering pattern adapted to the meandering pattern of the coolant duct but are wider than the coolant duct.

Další výhodná provedení jsou uvedena v závislých nárocích. Podle prvního výhodného provedení jsou spojovací plochy mezi vnitřní plechovou stěnou a vnitřním plechem omezeny na plošné úseky ve tvaru pásů nebo ostrůvků, které jsou rozmístěny po stěně výparníku.Further advantageous embodiments are set forth in the dependent claims. According to a first preferred embodiment, the connecting surfaces between the inner sheet wall and the inner sheet are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the wall of the evaporator.

Další provedení vynálezu znamenají přídavná zajišůovací opatření tím, že na straně tepelně izolační vrstvy je upravena přídavná vnější plechová stěna, která tvoří vnější stěnu stěny výparníku, a která má kovový plošný kontakt s vnějším plechem) přičemž uvnitř oblasti plošného kontaktu mezi vnější plechovou stěnou a vnějším plechem jsou upraveny svařované nebo pájené spojovací plochy, a přičemž mezi sousedními vnějšími spojovacími plochami jsou upraveny tenké vnější dělicí vrstvy mezi vnější plechovou stěnou a vnějším plechem, které májá. meandrovitý průběh přizpůsobený meandrovitému průběhu kanálu pro vedení chladivá, avšak jsou vždy širší než kanál pro vedení chladivá.Further embodiments of the invention entail additional securing measures by providing on the side of the heat insulating layer an additional outer sheet metal wall which forms the outer wall of the evaporator wall and which has a metal surface contact with the outer sheet metal). welded or brazed joining surfaces are provided by the sheet metal, and thin outer separating layers between the outer sheet wall and the outer sheet having it are provided between adjacent outer joining surfaces. a meander waveform adapted to the meander waveform of the refrigerant conduit, but are always wider than the refrigerant conduit.

Analogicky k vnitřnímu zajištění je přitom s výhodou provedeno opatření spočívající v tom, že vnější spojovací plochy mezi vnější plechovou stěnou a vnitřním plechem jsou omezeny na plošné úseky ve tvaru pásů nebo ostrůvků, které jsou rozmístěny pro stěně výparníku.Analogously to the internal securing, a measure is advantageously provided in that the outer connecting surfaces between the outer sheet metal wall and the inner sheet metal are limited to strip or island-shaped flat sections which are spaced for the evaporator wall.

U výparníku, u něhož jsou provedeny pevné kovové spojeFor an evaporator in which solid metal joints are made

-e mezi vnitřním plechem a vnějším plechem svařováním při použití svařování válcováním způsobem Roll-Bond a kanál pro vedení chladivá je proveden expanzí nešvařených zón před tvarováním výparníku, se spojovací plochy mezi vnitřní stěnou a vnitřním plechem, respektive mezi vnější stěnou a vnějším plechem, vyrobí v jedné operaci se svařováním vnitřního a vnějšího plechu válcováním.-e between the inner sheet and the outer sheet by welding using Roll-Bond rolling and the coolant duct is made by expanding the un-welded zones prior to forming the evaporator, the connecting surfaces between the inner wall and the inner sheet respectively between the outer wall and the outer sheet are produced in one operation by welding the inner and outer sheets by rolling.

Výparníkem podle vynálezu je jednoduchým způsobem vyřešen výše uvedený úkol. Použitím dalších plechů pro vnitřní plechovou stěnu a vnější plechovou stěnu nejsou zapotřebí žádné přídavné výrobní náklady, protože například svaření tří, popřípadě čtyř, vrstev způsobem Roll-Bond může být provedeno v jediné operaci prostřednictvím existujících zařízení.The above object is achieved in a simple manner by the evaporator according to the invention. The use of additional sheets for the inner sheet wall and the outer sheet wall does not require any additional manufacturing costs, since, for example, welding three or four layers by the Roll-Bond method can be carried out in a single operation by means of existing devices.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky výparník kompresorového chladicího zařízení, obr. 2 v řezu část stěny výparníku, obr. 3 v půdorysu stěnu výparníku a obr. 4 v perspektivním pohledu část stěny výparníku v řezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows schematically the evaporator of a compressor cooling device, FIG. 2 shows a sectional view of a part of the evaporator wall, FIG. 3 shows a plan view of the evaporator wall, and FIG. in section.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 je znázorněn výparník 1 se čtyřmi stěnami 2, které jsou vytvořeny ohýbáním z výparníkové desky vhodné velikosti. Výparník 1 je z vnějšku opatřen tepelně izolační vrstvou 3., z níž je znázorněna pouze její část. Chladicí prostor 4. je vzadu zpravidla ohraničen blíže neoznačenou zadní stěnou.1 shows an evaporator 1 with four walls 2 formed by bending from an evaporator plate of a suitable size. The evaporator 1 is externally provided with a thermal insulation layer 3, only a part of which is shown. The cooling space 4 is generally limited at the rear by an unmarked rear wall.

Stěna 2. výparníku 1 je z části znázorněna v řezu, přičemž její konstrukce je patrná z obr. 2. Stěna 2. sestává z vnitřního plechu 5, z vnějšího plechu 6a z vnitřní plechově stěny 7. Mezi vnitřním plechem 5 a vnějším plechem 6 je proveden kanál 8 pro vedení chladivá. Kanál 8, pro vedení chladivá má vstup 9 chladivá a výstup 10 chladivá, jak je znázorněno na obr. 1.The wall 2 of the evaporator 1 is partly shown in section, the construction of which is shown in FIG. 2. The wall 2 consists of an inner sheet 5, an outer sheet 6a and an inner sheet wall 7. Between the inner sheet 5 and the outer sheet 6 is a coolant channel 8 is provided. The coolant channel 8 has a coolant inlet 9 and a coolant outlet 10 as shown in FIG. 1.

Na obr. 2 je dále znázorněno, že vnitřní plech 5. vnějším plechem 6 mají po obou stranách kanálu 8. pro vedení chladivá vzájemné pevné kovové spojení 11, zde ve formě svaru. Tento svar je kvůli názornosti zvýrazněn. V kanálu 8. pro vedení chladivá samotném je vrstva 12 dělicího prostředku rovněž kvůli názornosti zvýrazněna, přičemž tato vrstva 12 dělicího prostředku umožnila expanzi kanálu 8 pro vedení, chladivá.It is further shown in FIG. 2 that the inner sheet 5 through the outer sheet 6 has on both sides of the coolant channel 8 a solid metal connection 11, here in the form of a weld. This weld is highlighted for clarity. In the coolant channel 8 itself, the separating agent layer 12 is also highlighted for clarity, and this separating agent layer 12 has allowed the expansion of the coolant duct 8.

Mezi vnitřním plechem 5 a vnitřní plechovou stěnou 7 jsou. upraveny výrazně znázorněné spojovací plochy .13., 13a, zde ve formě svarů. Mezi spojovacími plochami 13 a 13a je upravena tenká dělicí vrstva 14.Between the inner sheet 5 and the inner sheet wall 7 are. the connecting surfaces 13, 13a, shown here in the form of welds, are provided. A thin separating layer 14 is provided between the connecting surfaces 13 and 13a.

výparníku při pohleduevaporator looking

Na obr. 3 je v půdorysu znázorněna stěna 1 v provedení podle obr. 2 bez izolační vrstvy z vnějšku. Plnými čarami znázorněné obrysy kanálu 8 pro vedení chladivá, který má v podstatě meandrovitý průběh, vystupují jako reliéf stejně jako pevná kovová spojení 11 kruhového a oválného tvaru v rozšířené oblasti meandru. V této rozšířené oblasti meandru je kanál 8 pro vedení chladivá několikrát rozvětven, jak je znázorněno čerchovanými čarami.FIG. 3 is a plan view of the wall 1 of the embodiment of FIG. 2 without the insulating layer from the outside. The contours of the coolant duct 8, which is substantially meandering, are shown in solid lines, as reliefs as well as solid metal connections 11 of circular and oval shape in the extended region of the meander. In this extended region of the meander, the refrigerant conduit 8 is branched several times, as shown in dashed lines.

Pár čárkovaných čar označuje dělicí vrstvu 14 s odpovídajícím meandrovítým průběhem. Přitom je zřejmé, že dělicí vrstva 14 je vždy širší než kanál 8 pro vedení chladivá.A pair of dashed lines indicates a separating layer 14 with a corresponding meandering pattern. It is obvious that the separating layer 14 is always wider than the coolant channel 8.

Na obr. 4 je v perspektivním pohledu v řezu znázorněna část stěny 2, která sestává z vnitřní plechové stěny 7, vnitřního plechu 5, vnějšího plechu 6 a vnější plechové stěny 15.FIG. 4 is a perspective sectional view of a portion of a wall 2 that consists of an inner sheet wall 7, an inner sheet 5, an outer sheet 6, and an outer sheet wall 15.

U této stěny 2 mohou být vnitřní plechová stěna 7 a vnější plechová stěna 15 provedeny z hliníku (AI 99,5) a mají tlouštku asi 0,6 mm.In this wall 2, the inner sheet wall 7 and the outer sheet wall 15 can be made of aluminum (Al 99.5) and have a thickness of about 0.6 mm.

Vnitřní plech 5 je proveden z hliníku obsahujícího zirkon (AlZr) a má tlouštku 0,2 až 0,6 mm. Vnější plech 6 o tlouštce 0,5 mm je opět proveden z hliníku (Al 99,5). Mezi sousedními vnějšími spojovacími plochami 17 mezi vnější plechovou stěnou 15 a vnějším plechem 6. jsou upraveny tenké vnější dělicí vrstvy 16, které mají meandrovítý průběh přizpůsobený meandrovitému průběhu kanálu 8 pro vedení chladivá. Vnější dělicí vrstvy 16 jsou však širší než kanál 8 pro vedení chladivá.The inner sheet 5 is made of aluminum containing zirconium (AlZr) and has a thickness of 0.2 to 0.6 mm. The outer sheet 6 with a thickness of 0.5 mm is again made of aluminum (Al 99.5). Between adjacent outer connecting surfaces 17 between the outer sheet wall 15 and the outer sheet 6 there are provided thin outer dividing layers 16 having a meandering shape adapted to the meandering shape of the coolant duct 8. However, the outer separating layers 16 are wider than the coolant channel 8.

Vnější spojovací plochy 17 mezi vnější plechovou stěnou 15 a vnějším plechem 6 jsou vyrobeny v jedné operaci svařováním vnitřního plechu 5 s vnějším plechem 6 válcováním.The outer connecting surfaces 17 between the outer sheet wall 15 and the outer sheet 6 are produced in one operation by welding the inner sheet 5 with the outer sheet 6 by rolling.

Claims

1. An evaporator enclosing a refrigeration compartment ^{1 of a} compressor refrigeration plant operating with hydrocarbons as refrigerant and surrounded by a thermal insulation layer (3) and provided between two evaporator wall plates, an inner plate (5) and an outer plate (6), meandering a coolant duct (8) with a coolant inlet (9) and a coolant outlet (10), wherein the two sheets (5, 6) have a fixed metal connection (11) in the form of a weld joint to and between the coolant duct sections (8). or a brazed joint, on the side of the cooling chamber (4) there being an additional inner sheet metal wall (7) which forms the inner wall of the evaporator of the cooling chamber (4) and which has metal surface contact with the inner sheet (5); welded or brazed connecting floc provided inside the area of contact between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5) (13, 13a), characterized in that between the connecting surfaces (13, 13a) thin separating layers (14) are provided between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5), which have a meandering pattern adapted to the meandering pattern However, they are wider than the refrigerant conduit (8).

Evaporator according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces (13) between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5) are limited to flat sections in the form of strips or islets which are distributed over the wall of the evaporator.

Evaporator according to claim 1 or 2, wherein an additional outer sheet wall (15) is provided on the side of the heat insulating layer, forming an outer wall of the evaporator wall, and having metal surface contact with the outer sheet (6), A welded or brazed outer connecting surface (17) is provided between the outer sheet wall (15) and the outer sheet (6), characterized in that thin outer separating layers (16) are provided between adjacent outer connecting surfaces (17) between the outer a metal wall (15) and an outer sheet (6) having a meandering profile adapted to the meandering profile of the refrigerant conduit (8), but are always wider than the refrigerant conduit (8).

Evaporator according to claim 3, characterized in that the outer connecting surfaces (17) between the outer sheet metal wall (15) and the outer sheet metal (6) are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the the evaporator wall (2).

The evaporator according to claim 1 or 2, wherein the solid metal connection between the inner sheet (5) and the outer sheet (6) is made by welding using roll-bond rolling and the coolant duct (8) is expanded by unexpanded zones upstream. evaporator forming, characterized in that the connecting surfaces (13, 13a) between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5) are produced in one operation by welding the inner sheet (5) and the outer sheet (6). ) by rolling.

Evaporator according to claim 3, characterized in that the outer connecting surfaces (17) between the outer sheet wall (15) and the outer sheet (6) are produced in one operation by welding the inner sheet (5) and the outer sheet (6). by rolling.