DE19821095B4 - disc evaporator - Google Patents

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Abstract

Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben zusammengefügten, U-förmige Strömungskanäle aufweisenden Wärmetauschelementen, die mittels aneinander anliegender Ausprägungen der Blechscheiben Sammelkästen bilden, die in Längsrichtung mittels wenigstens einer Trennwand unterteilt sind und von welchen einer mit einem Einspritzrohr versehen ist, das mittels eines Seitenteils und einer Trennwand gehalten ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') an dem Seitenteil (15) kraft- und formschlüssig gehalten und mittels der Trennwand (23) in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.disc evaporator with a plurality of two embossed profiled sheet metal discs assembled, U-shaped Having flow channels Heat exchange elements, which form collection boxes by means of abutting forms of the sheet-metal discs, in the longitudinal direction are divided by at least one partition and of which one is provided with an injection tube by means of a side part and a partition is held. characterized in that the injection tube (20, 20 ') on the side part (15) non-positively and positively held and is guided displaceably in the longitudinal direction by means of the partition wall (23).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben zusammengefügten, U-förmige Strömungskanäle aufweisenden Wärmetauschelementen, die mittels aneinander anliegenden Ausprägungen der Blechscheiben Sammelkanäle bilden, die in Längsrichtung mittels wenigstens einer Trennwand unterteilt sind und von welchem einer mit einem Einspritzrohr versehen ist, das mittels eines Seitenteils und einer Trennwand gehalten ist.The The invention relates to a disk evaporator with a plurality of two embossed profiles each Sheet metal discs assembled, U-shaped Having flow channels Heat exchange elements, form by means of abutting forms of sheet metal discs collecting channels, the longitudinal are divided by at least one partition and from which one is provided with an injection tube by means of a side part and a partition is held.

Um den Zuführanschluß und den Abführanschluß für einen derartigen Scheibenverdampfer auf der gleichen Stirnseite anordnen zu können, ist es bekannt ( DE 43 01 629 ), zwischen den beiden Sammelkästen weitere Ausprägungen anzubringen, die einen Zuführkanal für das Kältemittel bilden, in welchem das Kältemittel zu der den Anschlüssen gegenüberliegenden Stirnseite geführt und von dort in einen der Sammelkästen umgeleitet wird.In order to arrange the supply port and the discharge port for such a disk evaporator on the same front side, it is known ( DE 43 01 629 ), between the two manifolds further features to form, which form a supply channel for the refrigerant, in which the refrigerant is fed to the opposite end of the terminals and is diverted from there into one of the collecting tanks.

Bei Scheibenverdampfern der eingangs genannten Art ( EP 0 619 468 B , EP 0 702 201 A ) ist es bekannt, den Zuführanschluß mit einem Einspritzrohr zu versehen. Das Einspritzrohr erstreckt sich von der Stirnseite, an der die Anschlüssen angebracht sind, zu einem gegenüberliegenden Endabschnitt des Scheibenverdampfers. Das Einspritzrohr ist kurz vor seinem Ende mit einer Sicke versehen, mit der es in einer Trennwand fixiert ist. Dabei wird das Ende des Einspritzrohres in der Aussparung der Trennwand in axialer Richtung verrastet. Als Trennwand dient eine Ausprägung einer der Blechscheiben, die mit einer weiteren Blechscheibe ein Wärmetauschelement bildet. Es ist nicht offenbart, wie das Einspritzrohr auf der Zuführseite in einem Seitenteil des Scheibenverdampfers gehalten ist.In disk evaporators of the type mentioned ( EP 0 619 468 B . EP 0 702 201 A ) it is known to provide the supply port with an injection pipe. The injection pipe extends from the end face to which the terminals are attached to an opposite end portion of the disk evaporator. The injection tube is provided shortly before its end with a bead, with which it is fixed in a partition wall. In this case, the end of the injection tube is locked in the recess of the partition in the axial direction. As a partition wall is an expression of the sheet metal discs, which forms a heat exchange element with a further sheet metal disc. It is not disclosed how the injection pipe is held on the supply side in a side part of the disk evaporator.

Derartige Scheibenverdampfer werden zu einem Paket montiert und dann als Ganzes in einen Ofen eingebracht und dort verlötet.such Disk evaporators are assembled into a package and then as a whole placed in a furnace and soldered there.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenverdampfer so zu gestalten, daß auch das Einspritzrohr mit den Wärmetauschelementen des Verdampfers vormontiert und dann mit diesen in einem Arbeitsgang verlötet werden kann, ohne daß die Gefahr von Undichtheiten insbesondere an dem Anschluß zu dem Seitenteil bestehen.Of the Invention is based on the object, a disk evaporator so to shape that too Injection tube with the heat exchange elements of Vaporizer pre-assembled and then with these in one operation soldered can be without the Danger of leaks, especially at the connection to the Seitenteil exist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Einspritzrohr an dem Seitenteil kraft- und formschlüssig gehalten und mittels der Trennwand in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.These Task is solved by that the injection pipe held non-positively and positively on the side part and by means of Partition in the longitudinal direction slidably guided is.

Die Erfindung berücksichtigt, daß das Paket aus den Wärmetauschelementen und dazwischen angeordneten Wellrippen beim Löten in einem Lötofen etwas schrumpft, da die Lötschicht zwischen den einzelnen Wärmetauschelementen wegschmilzt. Da das Einspritzrohr fest in dem Seitenteil fixiert ist, jedoch sich relativ zu der Trennwand verschieben kann, bleibt die relative Lage des Einspritzrohrs zu dem Seitenteil erhalten, so daß mit Sicherheit die Gefahr einer Undichtheit in diesem Bereich vermieden ist. Nach dem Verlöten ist selbstverständlich das Einspritzrohr auch gegenüber der Trennwand nicht mehr verschiebbar.The Considered in the invention, that this Package from the heat exchange elements and interposed corrugated fins during soldering in a solder oven a little shrinks, as the solder layer between the individual heat exchange elements melts away. Since the injection tube firmly fixed in the side part is, but can move relative to the partition remains get the relative position of the injection tube to the side part, so that with Safety the risk of leakage in this area is avoided. After soldering is self-evident the injection pipe also opposite the partition no longer movable.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Einspritzrohr mit einem Außenkonus versehen ist, der in einen Durchzug des Seitenteils eingesteckt ist. Vorteilhaft wird dabei vorgesehen, daß der Durchzug des Seitenteils mit einem dem Außenkonus des Einspritzrohres angepaßten Innenkonus versehen ist. Dadurch wird erreicht, daß das Einspritzrohr exakt in axialer Richtung ausgerichtet ist.In Another embodiment of the invention, it is provided that the injection tube with an outer cone is provided, which is inserted in a passage of the side part is. Advantageously, it is provided that the passage of the side part with an outer cone the injection tube adapted inner cone is provided. This ensures that the injection tube exactly in aligned in the axial direction.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Einspritzrohr sich bis zum Ende des Sammelkastens erstreckt und im Bereich seines Endabschnittes mit den einzelnen Wärmetauschelementen zugeordneten Austrittsöffnungen versehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, den in diesem Endabschnitt befindlichen Wärmetauschelementen das Kältemittel mit weitgehend gleichmäßiger Verteilung zuzuführen. Diese Ausbildung ist auch von Vorteil, wenn das Einspritzrohr in anderer Weise an einem Seitenteil und/oder einer Trennwand gehalten ist.In Another embodiment of the invention, it is provided that the injection tube extends to the end of the collecting tank and in the region of its end portion with the individual heat exchange elements associated outlet openings is provided. In this way it is possible that in this end section located heat exchange elements the refrigerant to be supplied with a largely uniform distribution. These Training is also beneficial if the injection tube in another Way is held on a side part and / or a partition wall.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of the embodiments shown in the drawings.

1 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Scheibenverdampfer im Bereich seiner Sammelkästen, 1 shows a horizontal section through a disk evaporator according to the invention in the field of its collection boxes,

2 in größerem Maßstab den Ausschnitt II der 1, 2 on a larger scale the section II of the 1 .

3 in größerem Maßstab den Ausschnitt III der 1 3 on a larger scale the section III of the 1

3a den Ausschnitt der 3 bei einer abgewandelten Ausführungsform und 3a the clipping of the 3 in a modified embodiment and

4 einen Horizontalschnitt ähnlich 1 durch eine weitere Ausführungsform eines Scheibenverdampfers. 4 similar to a horizontal section 1 by another embodiment of a disk evaporator.

Der in 1 bis 3 dargestellte Scheibenverdampfer besteht aus einer Vielzahl einzelner Wärmetauschelemente 10, die in bekannter Weise jeweils aus zwei prägeprofilierten Blechscheiben 11, 12 zusammengefügt sind. Die Blechscheiben 11, 12 bilden einen U-förmigen Strömungskanal, wie er beispielsweise aus der DE 43 01 629 A1 ersichtlich ist. Im Bereich ihrer oberen Enden sind sie mit zwei Ausprägungen 13, 14 versehen, deren Boden ausgestanzt sind. Die Böden der Ausprägungen 13, 14 der aufeinanderfolgenden Wärmetauschelemente 10 liegen aneinander an und bilden somit zwei Sammelkästen, in denen jeweils ein Schenkel des U-förmigen Strömungskanals eines Wärmetauschelementes 10 mündet.The in 1 to 3 illustrated disk evaporator consists of a plurality of individual heat exchange elements 10 , in a known manner in each case from two embossed profiled sheet metal discs 11 . 12 are joined together. The metal discs 11 . 12 form a U-shaped flow channel, as for example, from the DE 43 01 629 A1 is apparent. In the area of their upper ends they are in two forms 13 . 14 provided, whose bottom are punched out. The floors of the characteristics 13 . 14 the successive heat exchange elements 10 are adjacent to each other and thus form two manifolds, in each of which a leg of the U-shaped flow channel of a heat exchange element 10 empties.

An den jeweils äußersten Wärmetauschelementen 10 sind Seitenteile 15, 16 angebracht, die die jeweils letzten Wärmetauschelemente im Bereich der Öffnungen der Ausprägungen 13 verschließen. Zwischen den Seitenteilen 14, 15 und den letzten Wärmetauschelementen 10 sowie zwischen den Wärmetauschelementen 10 untereinander sind Wellrippen angeordnet, wie es beispielsweise aus der EP 0 619 468 B1 bekannt ist.At the outermost heat exchange elements 10 are side parts 15 . 16 attached, the last heat exchange elements in the region of the openings of the forms 13 close. Between the side panels 14 . 15 and the last heat exchange elements 10 and between the heat exchange elements 10 corrugated ribs are arranged with each other, as for example from the EP 0 619 468 B1 is known.

Der Scheiberverdampfer ist auf nur einer Stirnseite sowohl mit einem Zuführanschluß 17 als auch mit einer Abführanschluß 18 versehen. Der Zuführanschluß 17 kommt von einem nicht dargestellten Expansionsventil. Der Abführanschluß 18 dient als Sauganschluß für einen nicht dargestellten Kompressor. Wie aus 1 zu ersehen ist, ist der Abführanschluß 18 oder Sauganschluß in einen Durchzug 19 des Seitenteils 15 eingesteckt, mit welchem er verlötet wird.The Scheiber evaporator is on only one face with both a feed port 17 as well as with a discharge connection 18 Mistake. The feed connection 17 comes from an expansion valve, not shown. The discharge connection 18 serves as a suction port for a compressor, not shown. How out 1 can be seen, is the discharge connection 18 or suction connection in a passage 19 of the side part 15 plugged, with which it is soldered.

Der Zuführanschluß 17 führt zu einem Einspritzrohr 20, das bei dem Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Zuführanschluß 17 ausgebildet ist. Der Zuführanschluß 17 und das Einspritzrohr 20 können auch aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein, die miteinander verlötet oder verschweißt werden.The feed connection 17 leads to an injection pipe 20 in the embodiment, integral with the feed port 17 is trained. The feed connection 17 and the injection pipe 20 can also be composed of two or more parts that are soldered or welded together.

Das Einspritzrohr 20 ist mit einem Außenkonus 21 versehen, mit dem es in einen Durchzug 22 des Seitenteils 15 eingepreßt ist. Der Durchzug 22 besitzt einen dem Außenkonus 21 des Einspritzrohres 20 entsprechenden Innenkonus. Durch das Einpressen des Außenkonus 21 des Einspritzrohres 20 in den Durchzug 22 des Seitenteils 15 ist das Einspritzrohr an dem Durchzug 15 festgelegt und sicher fixiert, wobei seine axiale Position zu dem Seitenteil 15 ausgerichtet ist.The injection pipe 20 is with an outer cone 21 provided with it in a draft 22 of the side part 15 is pressed. The passage 22 has an outer cone 21 of the injection pipe 20 corresponding inner cone. By pressing in the outer cone 21 of the injection pipe 20 in the passage 22 of the side part 15 is the injection pipe at the passage 15 fixed and securely fixed, with its axial position to the side part 15 is aligned.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 erstreckt sich das Einspritzrohr 20 über etwa 2/3 des zugehörigen Sammelkastens. Der darauffolgende Abschnitt des Sammelkastens ist von dem vorausgehenden Abschnitt mittels einer Trennwand 23 abgetrennt. Wie aus 3 zu ersehen ist, wird diese Trennwand 23 von dem Boden einer Ausprägung 13 einer Blechscheibe 12 gebildet. In dieser Trennwand 23 ist das Einspritzrohr 20 ebenfalls gehalten. Hierzu ist die Trennwand 23 mit einem der Abmessung des Einspritzrohres 20 angepaßten Durchzug 24 versehen, insbesondere einem zylindrischen Durchzug. Das Einspritzrohr 20 ist in diesem Durchzug 24 nur in radialer Richtung abgestützt oder zentriert, jedoch in axialer Richtung gleitverschieblich, solange der Scheibenverdampfer noch nicht verlötet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei dem Verlöten des Scheibenverdampfers, das zusammen mit dem montierten Einspritzrohr 20 erfolgt, die Verbindung zwischen dem Einspritzrohr 20 und dem Seitenteil 15 erhalten bleibt, auch wenn der Scheibenverdampfer insgesamt wegen des Wegschmelzens der Lötschichten etwas schrumpft.According to the embodiment 1 extends the injection pipe 20 over about 2/3 of the associated collection box. The subsequent section of the header tank is from the preceding section by means of a partition wall 23 separated. How out 3 can be seen, this partition wall 23 from the bottom of an expression 13 a tin plate 12 educated. In this partition 23 is the injection tube 20 also held. For this purpose, the partition 23 with one of the dimensions of the injection tube 20 adapted passage 24 provided, in particular a cylindrical passage. The injection pipe 20 is in this passage 24 supported or centered only in the radial direction, but slidable in the axial direction, as long as the disk evaporator is not soldered. In this way it is ensured that when soldering the disc evaporator, which together with the mounted injection tube 20 takes place, the connection between the injection pipe 20 and the side panel 15 is maintained, even if the disk evaporator shrinks slightly due to the melting away of the solder layers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende 26 des Einspritzrohres 20, wie dies in 3a dargestellt ist, mittels einer Abschrägung angespitzt. Dies hat den Vorteil, daß das Einspritzrohr 20 bei der Montage leicht in den Durchzug 24 der Trennwand 23 eingefädelt werden kann. Es zentriert sich dabei selbsttätig.In a preferred embodiment, the end is 26 of the injection pipe 20 like this in 3a is pointed, sharpened by means of a bevel. This has the advantage that the injection tube 20 easily in the passage during assembly 24 the partition 23 can be threaded. It centers itself automatically.

Der zweite Sammelkasten, an den die Abführleitung 18 anschließt, ist ebenfalls mit einer Trennwand 25 unterteilt, die in 1 mit einer verdickten Linie dargestellt ist. Diese Trennwand wird mittels einer ungelochten Ausprägung einer Blechscheibe 11 oder 12 gebildet.The second collection box to which the discharge line 18 Connecting is also with a partition 25 divided into 1 is shown with a thickened line. This partition is made by means of an unperforated expression of a sheet metal disc 11 or 12 educated.

Das Ausführungsbeispiel nach 4 entspricht in seinem Grundaufbau dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3, so daß auf die vorausgegangene Beschreibung bezüglich der Ausbildung der Wärmetauschelemente 10, der Seitenteile 15, 16, der Anbringung der Zuführleitung 17 und der Abführleitung 18 sowie der Befestigung eines Expansionsrohres 20' Bezug genommen wird. Dies wird auch durch die Verwendung der gleichen Bezugszeichen deutlich gemacht. Der Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach 1 bis 3 besteht in der Gestaltung des Einspritzrohres 20, das sich bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 bis nahe an das Seitenteil 16 erstreckt. Hierbei wird ein Abstand zu dem Seitenteil 16, d.h. zu dem letzten Wärmetauschelement 10, vorgesehen, der die bereits erwähnte Schrumpfung beim Löten berücksichtigt. Das Expansionsrohr 20' ist nach der Trennwand 23 mit einzelnen Austrittsöffnungen 26 versehen, die jeweils einem der Wärmetauschelemente 10 zugeordnet sind. Diese Austrittsöffnungen 26 sorgen dafür, daß das Kältemittel gleichmäßig auf die in dem letzten Abschnitt befindlichen Wärmetauschelemente 10 verteilt wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn das Ende des Einspritzrohres 20 mittels einer Abschrägung o.dgl. angespitzt ist, entsprechend der Darstellung nach 3a.The embodiment according to 4 corresponds in its basic structure according to the embodiment 1 to 3 , so that to the previous description relating to the formation of the heat exchange elements 10 , the side parts 15 . 16 , the attachment of the supply line 17 and the discharge line 18 and the attachment of an expansion tube 20 ' Reference is made. This is also made clear by the use of the same reference numerals. The difference from the embodiment according to 1 to 3 consists in the design of the injection tube 20 , which in the embodiment according to 4 close to the side panel 16 extends. This is a distance to the side part 16 ie to the last heat exchange element 10 , provided that takes into account the already mentioned shrinkage during soldering. The expansion tube 20 ' is after the partition 23 with individual outlet openings 26 provided, each one of the heat exchange elements 10 assigned. These outlet openings 26 ensure that the refrigerant flows evenly over the heat exchange elements in the last section 10 is distributed. Also in this embodiment, it is advantageous if the end of the injection tube 20 With a chamfer or the like. sharpened, according to the illustration below 3a ,

Claims (8)

Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben zusammengefügten, U-förmige Strömungskanäle aufweisenden Wärmetauschelementen, die mittels aneinander anliegender Ausprägungen der Blechscheiben Sammelkästen bilden, die in Längsrichtung mittels wenigstens einer Trennwand unterteilt sind und von welchen einer mit einem Einspritzrohr versehen ist, das mittels eines Seitenteils und einer Trennwand gehalten ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') an dem Seitenteil (15) kraft- und formschlüssig gehalten und mittels der Trennwand (23) in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.Disc evaporator with a plurality of two embossed profiled metal sheets joined together, U-shaped flow channels having heat exchange elements, which form by means of abutting forms of sheet metal plates headers, which are divided in the longitudinal direction by means of at least one partition and one of which is provided with an injection tube by means of a Side part and a partition is held. characterized in that the injection tube ( 20 . 20 ' ) on the side part ( 15 ) held positively and positively and by means of the partition ( 23 ) Is guided displaceably in the longitudinal direction. Scheibenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') in einen Durchzug (22) des Seitenteils (15) eingepreßt ist.Disc evaporator according to claim 1 , characterized in that the injection tube ( 20 . 20 ' ) into a passage ( 22 ) of the side part ( 15 ) is pressed. Scheibenverdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') mit einem Außenkonus (21) versehen ist, der in den Durchzug (22) des Seitenteils (15) eingesteckt ist.Disc evaporator according to claim 1 or 2, characterized in that the injection tube ( 20 . 20 ' ) with an outer cone ( 21 ), which is in the passage ( 22 ) of the side part ( 15 ) is inserted. Scheibenverdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchzug (22) des Seitenteils (15) mit einem dem Außenkonus (21) des Einspritzrohres (20, 20') angepaßten Innenkonus versehen ist.Disc evaporator according to claim 3, characterized in that the passage ( 22 ) of the side part ( 15 ) with an outer cone ( 21 ) of the injection tube ( 20 . 20 ' ) fitted inner cone is provided. Scheibenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') in einem Durchzug (24) der Trennwand (23) geführt ist.Disk evaporator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the injection pipe ( 20 . 20 ' ) in a passage ( 24 ) of the partition ( 23 ) is guided. Scheibenverdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (26) des Einspritzrohres (20, 20') angespitzt ist.Disk evaporator according to claim 5, characterized in that the end ( 26 ) of the injection tube ( 20 . 20 ' ) is sharpened. Scheibenverdampfer, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20') sich bis zum Ende des Sammelkastens erstreckt und im Bereich seines Endabschnittes mit den einzelnen Wärmetauschelementen (10) zugeordneten Austrittsöffnungen (26) versehen ist.Disk evaporator, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized in that the injection pipe ( 20 ' ) extends to the end of the collecting tank and in the region of its end portion with the individual heat exchange elements ( 10 ) associated outlet openings ( 26 ) is provided. Scheibenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') einteilig mit einer an ein Expansionsventil anschließenden Zuführleitung (17) ausgeführt ist.Disc evaporator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the injection tube ( 20 . 20 ' ) in one piece with a supply line connected to an expansion valve ( 17 ) is executed.
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