DE1014564B

DE1014564B - Evaporator for refrigerators

Info

Publication number: DE1014564B
Application number: DEG14828A
Authority: DE
Inventors: Leland Harry Grenell; Clifford Henry Wurtz
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1953-07-08
Filing date: 1954-07-07
Publication date: 1957-08-29

Description

Verdampfer für Kühlschränke Die Erfindung bezieht sich auf Verdampfer für Kühlschränke, die aus flachen Plätten bestehen, welche miteinander verbunden und vorzugsweise in Kastenform gebogen sind, wobei zwischen den Platten Kältemittelkanäle und aus einem Stück mit dem Verdampfer bestehende Sammler ausgebildet sind und die Sammler in wenigstens einer der senkrechten Wandungen liegen.Evaporators for refrigerators The invention relates to evaporators for refrigerators, which consist of flat plates that are connected to each other and are preferably bent in a box shape, with refrigerant channels between the plates and collectors formed in one piece with the evaporator and the Collectors are in at least one of the vertical walls.

Bei bekannten Verdampfern dieser Art bestehen die Sammler aus einem U-förmigen rohrartigen Abschnitt, der einen Querschnitt aufweist, welcher größer als der der Kältemittelkanäle ist. Da die erforderliche Wandstärke bei gegebenen Druck mit dem Durchmesser des Sammlers wächst, muß bei der Herstellung der Verdampfer aus Blechen die Blechdicke nach der für den Sammler erforderlichen Blechdicke bestimmt werden. Hierdurch wird die Gesamtkonstruktion sehr schwer.In known evaporators of this type, the collectors consist of one U-shaped tubular portion which has a cross section which is larger than that of the refrigerant channels. As the required wall thickness is given at Pressure increases with the diameter of the collector, must be used in the manufacture of the evaporator the sheet thickness is determined from sheet metal according to the sheet thickness required for the collector will. This makes the overall construction very heavy.

Es sind weiter Verdampfer ohne Sammler bekannt, bei denen das Kältemittel jeweils durch mehrere parallele Kanäle hindurchläuft. Bei derartigen Verdampfern ist es bekannt, die die gegenläufigen Durchgänge miteinander verbindenden Bögen dadurch herzustellen, daß diese Bögen durch Durchgänge gebildet werden, bei welchen durch vereinzelte Schweißstellen die maximalen Querschnitte im wesentlichen auf die maximalen Querschnitte der geraden Kältemitteldurchgänge beschränkt werden.There are also known evaporators without a collector in which the refrigerant each running through several parallel channels. With such evaporators it is known that the opposing passages interconnecting arcs by forming these arcs by passages in which the maximum cross-sections are essentially due to isolated welds the maximum cross-sections of the straight refrigerant passages are restricted.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Verdampfer zu schaffen, der leicht baut und bei dem die Wandstärke über die gesamte Oberfläche voll ausgenutzt wird.The invention has set itself the task of creating an evaporator, which is easy to build and in which the wall thickness is fully utilized over the entire surface will.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wandungen des Sammlers bzw. der Sammler an einer Vielzahl von in Abstand voneinander liegenden Punkten durch Schweißen verbunden sind. Bei derartigen Verdampfern ist die Beanspruchung im Bereich der Sammler im wesentlichen die gleiche wie im Bereich der Kältemittelkanäle. Darüber hinaus ist die Materialstreckung bei Verdampfern, welche im Walzschweißverfahren hergestellt werden, im Bereich der Sammler die gleiche wie im Bereich der Kanäle. Damit ist es möglich, die Größe der Sammler ausschließlich nach dem erforderlichen Volumen zu bestimmen, ohne dabei auf die Wandstärke Rücksicht nehmen zu müssen.This object is achieved according to the invention in that the walls of the collector or the collector on a plurality of spaced apart Points are connected by welding. In such evaporators, the stress is in the area of the collectors essentially the same as in the area of the refrigerant channels. In addition, the material stretching in evaporators, which is done in the roll welding process The same in the area of the collectors as in the area of the channels. This makes it possible to adjust the size of the collector exclusively according to what is required Determine volume without having to consider the wall thickness.

Der Verdampfer nach der Erfindung hat darüber hinaus aber noch den Vorteil, daß bei dem in den Sammler eintretenden Gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Kältemittel durch die besondere Ausbildung des Verdampfers, die sich etwa einer Waffelform nähert, eine besonders wirksame Trennung von flüssiger und dampfförmiger Phase erreicht wird. Dadurch wird die Gefahr, daß flüssiges Kältemittel von dem vom Kompressor angesaugten Kältemitteldampf mitgerissen wird, praktisch ausgeschaltet.The evaporator according to the invention also has the Advantage that with the entering into the collector mixture of liquid and vapor Refrigerant due to the special design of the evaporator, which is about one Wafer shape approaches, a particularly effective separation of liquid and vapor Phase is reached. This eliminates the risk of liquid refrigerant from the refrigerant vapor sucked in by the compressor is carried away, practically switched off.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und an Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben.The invention is shown in the drawing, for example described in detail with reference to the drawings.

Fig. 1 stellt teilweise schematisch eine perspektivische Ansicht eines in einen Kühlschrank eingebauten Verdampfers nach der Erfindung dar; Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens veranschaulicht, nach dem der kombinierte Verdampfer und Sammler hergestellt wird; Fig. 3 zeigt schematisch in Ansicht einen weiteren Teil des Herstellungsverfahrens; Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den kombinierten Verdampfer und Sammler nach weiteren Verfahrensschritten; Fig. 5 und 6 sind Schnitte längs der Linien 5-5 und 6-6 in Fig. 4.Fig. 1 is a partially schematic perspective view of a built into a refrigerator evaporator according to the invention; Fig.2 is a perspective view illustrating part of the manufacturing process; after which the combined evaporator and collector is made; Fig. 3 shows schematically in view of another part of the manufacturing process; Fig. 4 is a plan view on the combined evaporator and collector after further process steps; Fig. 5 and 6 are sections along lines 5-5 and 6-6 in FIG.

Der in Fig. 1 dargestellte übliche Kühlschrank 10 besteht aus einem Aufbewahrungsabteil 12 für Lebensmittel, in dem sich ein Verdampfer 14 befindet, der nach der Erfindung konstruiert ist, und aus einem Maschinenabteil 16, in dem ein Kondensator 16 und ein geschlossenes Motorkompressoraggregat 20 untergebracht sind.The usual refrigerator 10 shown in Fig. 1 consists of one Storage compartment 12 for food, in which an evaporator 14 is located, constructed according to the invention, and from a machine compartment 16 in which a condenser 16 and a closed motor-compressor unit 20 housed are.

Bei der Herstellung des Verdampfers werden, wie am besten aus Fig.2 hervorgeht, zunächst ein Paar Blechplatten 24 und 26 übereinandergelegt, nachdem ein die Schweißung verhinderndes Material 28 nach einem bestimmten Muster auf eine der Blechplatten aufgebracht worden ist. Die Blechplatten haben vorzugsweise ungefähr eine Stärke von 2 mm. Die Blechplatten werden dann durch ein Walzschweißverfahren miteinander verschweißt, in dem sie, wie in Fig.3 veranschaulicht, zwischen einem Paar erhitzter Druckwalzen 30 hindurchgeschickt werden, wobei sie in ihrer Stärke reduziert werden und gleichzeitig mit ihren aneinanderliegenden Oberflächen überall dort miteinander verschweißt werden, wo. nicht vorher das eine Schweißung verhindernde Material aufgebracht wurde.In the manufacture of the evaporator, as can best be seen in FIG. 2, a pair of sheet metal plates 24 and 26 are first placed on top of one another after a material 28 which prevents welding has been applied to one of the sheet metal plates according to a specific pattern. The sheet metal plates are preferably approximately 2 mm thick. The sheet metal plates are then welded to one another by a roll welding process, in which they are passed between a pair of heated pressure rollers 30, as illustrated in FIG . the welding preventing material has not been applied beforehand.

Das die Schweißung verhindernde Material besteht vorzugsweise aus in Wasser suspendiertem kolloidalem Graphit, gemahlenen Austernschalen oder Natriumsilikat. Durch das Walzschweißverfahren werden die Bleche zwar der Länge nach ausgewalzt, aber nicht wesentlich in ihrer Breite verändert. Das Muster, nach dem das die Schweißung verhindernde Material aufgebracht wird, muß daher, wie in Fig.2 veranschaulicht, entsprechend verkürzt werden.The weld preventing material is preferably made of colloidal graphite suspended in water, ground oyster shells, or sodium silicate. With the roll welding process, the sheets are rolled out lengthways, but not significantly changed in breadth. The pattern that the weld will follow preventive material is applied, must therefore, as illustrated in Fig. be shortened accordingly.

Nachdem die Bleche auf diese Weise miteinander verschweißt sind, werden die Kanäle für das Kältemittel in der Weise gebildet, daß man die nicht verschweißten Teile hydraulisch unter Druck setzt, wobei die Platten zwischen flachen Stempeln 33 gehalten werden, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist. Die zusammengesetzten Platten sind nach dem Walzen und wäh rend der Aufweitung der Kanäle flach. Sie werden dann in die in Fig. 1 veranschaulichte Kastenform gebogen. Schließlich werden die Kanten und Enden der Bleche beschnitten und die erforderlichen Befestigungslöcher vor dem Biegen gestanzt.After the sheets are welded together in this way, are the channels for the refrigerant are formed in such a way that they are not welded Hydraulically pressurizes parts with the plates between flat punches 33 as illustrated in FIG. 6. The composite panels are flat after rolling and during the expansion of the channels. You will then bent into the box shape illustrated in FIG. 1. Finally the edges and ends of the metal sheets trimmed and the required mounting holes before the Bending punched.

Das Muster für das Auftragen des die Schweißung verhindernden Materials ist so ausgebildet, daß schlangenförmig gewundene Kanäle 34 für das Kältemittel in der Platte ausgebildet werden. Flüssiges Kältemittel wird durch den Einlaß 36 in die Kanäle 34 eingeleitet. Ein Teil des Kältemittels verdampft in den Kanälen 34, so daß ein Gemisch von flüssigem und dampfförmigem Kältemittel in den Sammlerteil 38 gelangt, der in einer Seitenwand angeordnet ist. Ein ähnlicher Sammlerteil 40, der mit dem Teil 38 in Reihe geschaltet ist, befindet sich an der gegenüberliegenden Wand.The pattern for applying the weld preventing material is such that serpentine channels 34 for the refrigerant are formed in the plate. Liquid refrigerant is introduced into channels 34 through inlet 36. Part of the refrigerant evaporates in the channels 34, so that a mixture of liquid and vaporous refrigerant reaches the collector part 38, which is arranged in a side wall. A similar collector part 40, connected in series with part 38 , is on the opposite wall.

Jeder der beiden Sammlerteile besteht aus einer großen flachen Kammer mit einer Vielzahl von verschweißten Verbindungen zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden, die in Abständen voneinander angeordnet sind, so daß der Sammler hohen inneren Drücken ausgesetzt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich seine flachen Wände verformen oder reißen. Die größte, nicht verstärkte Fläche jedes der Sammlerabteile ist nicht so groß, daß sie selbst bei den höchsten im Kühlschrankbetrieb auftretenden Drücken verformt werden könnte.Each of the two collector parts consists of a large, flat chamber with a multitude of welded connections between the opposing ones Walls that are spaced from each other so that the collector high interior Pressing can be exposed without the risk of its flat Deform or tear walls. The largest unreinforced area of each of the collector's compartments is not so great that it occurs even at the highest levels in refrigerator operation Press could be deformed.

Jeder der beiden Sammler kann eine erhebliche Menge von flüssigem Kältemittel aufnehmen, und durch die günstige Anordnung von Ein- und Auslaß sowie durch die Vielzahl der Widerstände gegen den Kältemittelfluß vom Einlaß zum Auslaß jedes der beiden Sammler stellt die Konstruktion ein wirksames Mittel dar, um die Kältemitteldämpfe von dem flüssigen Kältemittel zu trennen, nachdem ein derartiges Phasengemisch in den Sammler gelangt ist.Each of the two collectors can hold a significant amount of liquid Absorb refrigerant, and due to the favorable arrangement of inlet and outlet as well by the plurality of resistances to the flow of refrigerant from the inlet to the outlet each of the two collectors represents the construction an effective means to the Separate refrigerant vapors from the liquid refrigerant after doing so Phase mixture has entered the collector.

Dadurch, daß die Sammlerzellen senkrecht übereinander angeordnet sind und die Mischung von Kältemitteldampf und -flüssigkeit in jeden der beiden Sammler von unten hereintritt und einen Weg mit vielen Windungen zurücklegen muß, ehe sie aus dem oberen Teil des Sammlers wieder austritt, verhindert der Sammler in wirksamer Weise, daß Spritzer der Kältemittelflüssigkeit zwischen Kältemitteldampfblasen mitgerissen und aus dem Sammler ausgestoßen werden.In that the collector cells are arranged vertically one above the other and the mixture of refrigerant vapor and liquid in each of the two headers enters from below and has to cover a path with many turns before it escapes from the upper part of the collector again, prevents the collector from being effective Way that splashes of refrigerant liquid are entrained between refrigerant vapor bubbles and expelled from the collector.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Evaporator for refrigerators, which consists of flat plates that are connected to one another and are preferably bent into a box shape, with refrigerant channels and collectors existing in one piece with the evaporator being formed between the plates and the Saininler in at least one of the vertical V @ 'applications, characterized in that the walls of the collector (38, 40) are connected by welding at a large number of points spaced apart from one another.

2. A method for producing evaporators according to claim 1, characterized in that two plates (24, 26) to which a material preventing welding is applied in such a way that a long, relatively narrow evaporator channel and collector spaces (38, 40) are formed are connected to one another by a roll welding process at the uncovered places and then the desired channels and collector spaces are widened by a pressure medium, the plates being held between essentially flat counter bearings, and that finally the plates welded together are bent in such a way that they form at least a horizontal part with the evaporator channels (34) and a vertical part which contains the collectors (38, 40) which are connected in series with the evaporator channels. Contemplated publications: USA. Patents No. 2,619,811, 2 626,130th.