DE19829285A1 - Haushaltskältegerät, wie Haushaltskühl- oder Haushaltsgefriergerät - Google Patents

Abstract

Bei einem Haushaltskältegerät, wie Haushaltskühl- oder Haushaltsgefriergerät oder dergleichen, mit wenigstens zwei Wärmetauschern, von denen einer als Verflüssiger und der andere als Verdampfer ausgebildet ist, welche beide zur Führung von Kältemitteln mit Kältemittelführungskanälen versehen sind, sind die Kältemittelführungskanäle durch ein im Extrudierverfahren hergestelltes, mehrere parallel zueinander verlaufende und durch Trennstiche voneinander getrennte Kältemittelrohrführungen aufweisendes einstückig ausgebildetes Aluminiumflachprofil gebildet, welches auf wenigstens einem eine Fläche aufspannenden Träger aus wärmegleitendem Material und wärmeleitendem Kontakt festgesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Haushaltskältegerät, wie Haushalts­ kühl- oder Haushaltsgefriergerät oder dergleichen, mit zur Führung von Kältemitteln die­ nenden Kältemittelführungskanälen.

Bei Kühl- oder Gefriergeräten zum Einsatz im Haushalt finden unterschiedliche Ausfüh­ rungsvarianten von Verflüssigern und Verdampfern Anwendung. Während die Verflüssi­ ger unabhängig von ihrer Anwendung bei einem Kühl- oder Gefriergerät entweder als Drahtrohr-Skin- oder Plattenverflüssiger ausgeführt sind, sind die bei Kühlschränken zum Einsatz kommenden Verdampfer als Plattenverdampfer mit dem überwiegenden Maße nach dem Rollbondverfahren hergestellten Kältemittelkanälen ausgeführt, während die Verdampfer für die Gefriergeräte als Drahtrohrverdampfer mit mehreren übereinander angeordneten Verdampferetageren ausgebildet sind. Während bei den nach dem Drahtrohrprinzip hergestellten Verdampfern infolge der bei dieser Verdampferart zur Führung des Kältemittels zur Anwendung kommenden Stahlrohre nur eine unbefriedigte Wärmeübertragung erreicht werden kann, sind die durch Verschweißen von zwei gleich­ flächigen Aluminiumblechplatinen mit ihm Rollbondverfahren hergestellten Kältemittelka­ nälen ausgebildeten Platinenverdampfer in ihrer Herstellung aufwendig und somit kosten­ intensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bereitzustellen, welche mit einfachen konstruktiven Maßnahmen hin­ sichtlich des Standes der Technik verbessert ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Führung des Kältemit­ tels ein im Extrudierverfahren hergestelltes, wenigstens einen Kältemittelkanal aufwei­ sendes Aluminium-Flachprofil dient, welches auf wenigstens einem eine Fläche aufspan­ nenden Träger aus wärmeleitendem Material in wärmeleitendem Kontakt festgesetzt ist.

Durch die Verwendung eines extrudierten, beispielsweise einem rechteckförmigen Quer­ schnitt aufweisenden Flachprofiles, unter Anwendung eines feinkörnigen, eine große Bruchdehnung und einen hohen Reinheitsgrad aufweisenden Aluminiumwerkstoffes, sind auf einer wärmeleitenden Trägerplatine kostengünstig Kältemittelführungskanäle bereit­ gestellt, welche problemlos durch Verformen des Flachprofiles zu wie bei herkömmlichen Verdampfern zur Anwendung kommenden Kanalbildern geformt werden können. Die Möglichkeit der zwei- oder sogar dreidimensionalen Formgebung für die Kältemittelfüh­ rungskanäle ergibt sich durch die Gestalt des Flachprofiles in Verbindung mit dem Her­ stellverfahren und dem Aluminumwerkstoff. So bietet sich beispielsweise neben einem rohrartigem Flachprofil auch ein U-förmiges Flachprofil an, welches mit seinem freien Schenkelenden auf einem geschlossenflächigen Träger festgesetzt ist.

Besonders platzsparend ist ein dennoch mit hoher Wärmetauschleistung ausgestatteter Verdampfer herstellbar, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstan­ des der Erfindung vorgesehen ist, daß das Flachprofil mehrere parallel zueinander verlau­ fende und durch Trennstege voneinander getrennte Kältemittelführungskanäle aufweist.

Nach einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß das Aluminumflachprofil mit einem Korrosionsschutz überzogen ist.

Durch die Möglichkeit, das zur Kältemittelführung dienende Flachprofil für sich mit einem Korrosionsschutz zu überziehen, kann insbesondere bei Trägern aus Aluminium auf ei­ nen Korrosionsschutz wie er bei herkömmlichen Wärmetauschern beispielsweise durch anodische oder auf Lösungsmitteln basierende Tauchlackierung verzichtet werden, wobei insbesondere durch den Entfall der letzteren Lackiermethode eine erhebliche Umweltent­ lastung herbeigeführt ist. Als besonders vorteilhaft stellt sich die Möglichkeit bei Alumi­ numplattenverdampfern dar, das Aluminumflachprofil für sich korrosionsgeschützt ausfüh­ ren zu können, da für die Aluminumträgerplatte auf einen Korrosionsschutz ohne Einbuße an Funktionssicherheit verzichtet werden kann.

Besonders sicher allseitig gegen Korrosion geschützt ist das zur Führung von Kältemitteln vorgesehene Aluminumflachprofil, wenn nach einer nächsten bevorzugten Ausführungs­ form des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der Korrosionsschutz für das Aluminumflachprofil aus Zink gebildet ist, welches durch galvanische Abscheidung oder durch Aufdampfen am Aluminumflachprofil festgesetzt ist.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß das Flachprofil rohrartig ausgebildet ist.

Durch die rohrartige Ausbildung ergibt sich nicht nur eine besonders sichere Führung des Kältemittels sondern auch die Möglichkeit dieses Flachprofil sowohl auf einem geschlos­ senflächigen als auch auf einem gitterartigen Träger festsetzen zu können.

Besonders flach aufgebaut werden kann ein Wärmetauscher, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß das Aluminiumflachprofil einen rechteckigen Querschnitt aufweist und mit einer seiner breite­ ren Rechteckseiten am Träger festgesetzt ist.

Fertigungstechnisch mit besonders geringem Aufwand aber dennoch mit hoher Prozeßsi­ cherheit läßt sich das Aluminumflachprofil am Träger befestigen, wenn nach einer näch­ sten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß das Aluminumflachprofil am Träger durch einen Klebstoff festgesetzt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß das Aluminumflachprofil an seinen Mantelflächen mit dem Klebstoff versehen ist.

Hierdurch ist nicht nur die Möglichkeit bereitgestellt, das Aluminiumflachprofil an einer seiner Mantelseiten auf dem Träger befestigen zu können, sondern zugleich erreicht, daß das Aluminiumflachprofil ohne zusätzliche Maßnahmen an seinen nicht zur Befestigung dienenden Mantelflächen korrosionsgeschützt ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß das Aluminiumflachprofil auf einem als Träger dienenden Aluminium­ blech festgesetzt ist.

Durch den Einsatz eines Aluminiumträgerbleches ergibt sich eine besonders günstige Wärmeübertragung für den Wärmetauscher.

Fertigungstechnisch besonders einfach und somit kostengünstig läßt sich ein Verflüssiger und ein Gefrierfachverdampfer herstellen, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß das zur Bildung von Kältemittelführungskanälen dienende Aluminiumflachprofil auf einem als Träger dienen­ den Drahtgerippe festgesetzt ist.

Besonders biegesteif ausgeführt ist ein Wärmetauscher, wenn nach einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß das Alu­ miniumflachprofil zwischen zwei Trägern aus wärmeleitendem Material angeordnet und an jedem dieser Träger wärmeleitend festgesetzt ist.

Darüber hinaus ist durch eine derartige Maßnahme eine deutlich vergrößerte Wärme­ tauschfläche geschaffen.

Mit geringem fertigungstechnischen Aufwand und somit kostengünstig ist ein unter An­ wendung des Aluminiumflachprofils geschaffener Wärmetauscher mit herkömmliche An­ schlüsse aufweisenden kältetechnischen Komponenten verbindbar, wenn nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß das Aluminiumflachprofil durch den Übergang zu mit herkömmlichen Anschlüssen ausgestatteten kältetechnischen Komponenten schaffenden Übergangsstücke in den Kältekreislauf eingebunden ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von zwei in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erste Ausführungsform eines vereinfacht schematisch dargestellten, als Verdampfer ausgeführten Wärmetauschers mit einem auf einer Trä­ gerplatine zur Führung von Kältemitteln angeordnetem rohrartigen Alu­ minium-Flachprofil, in Draufsicht,

Fig. 2 das Flachprofil mit längs verlaufenden Zwischenstegen zur Bildung von Kältemittelführungskanälen, in raumbildlicher Ansicht von vorne,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines vereinfacht dargestellten, als Ver­ dampfer ausgeführten Wärmetauschers mit zwei das Flachprofil zwi­ schen sich aufnehmenden, geschlossenflächigen Trägerplatinen, aus­ schnittsweise in raumbildlicher Ansicht von vorne und

Fig. 4 in vereinfachter schematischer Darstellung das Flachprofil mit einem zum Anschluß an herkömmliche kältetechnische Komponenten dienen­ den Übergangsstück in Draufsicht.

Gemäß Fig. 1 ist in vereinfachter schematischer Darstellung ein als Verdampfer aus­ gebildeter Wärmetauscher 10 gezeigt, welcher aus einer beispielsweise aus Alumini­ umblech hergestellten, geschlossenflächigen Trägerplatine 11 und einem zur Führung von Kältemitteln dienendem, aus Aluminium hergestellten Flachprofil 12 gebildet. Die­ ses ist auf der Trägerplatine 11 zur Erzeugung einer ausreichenden Kälteleistung me­ anderartig verlegt und in wärmeleitendem Kontakt auf der Trägerplatine 11 beispiels­ weise mittels einer Klebstoffverbindung festgesetzt. Zum Schutz gegen Korrosion ist das Flachprofil 12 an seinen Mantelseiten mit einer Schutzschicht 13 versehen, welche beispielsweise durch eine galvanische Abscheidung oder Aufdampfen von Zink oder aber auch durch eine Klebstoffschicht erzeugt sein kann.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Flachprofil als Rohr mit rechtecki­ gem Querschnitt ausgebildet, wobei sich neben dem rechteckigen Querschnitt auch andere flachprofilige Querschnitte wie beispielsweise ellipsenartige oder auch ovale Querschnitte zur Herstellung des im Extrudierverfahren erzeugten Flachprofiles eig­ nen. Das in Form eines Rechteckrohres ausgebildete Flachprofil 12 ist innerhalb sei­ nes von seinen Mantelwandungen 14 umschlossenen Innenraums 15 mit Trennstegen 16 ausgestattet, welche parallel zu den schmäleren Rechteckseiten des rechteckigen Flachprofiles 12 verlaufen und welche den Innenraum 15 in mehrere voneinander ge­ trennte Kanäle 17 zur Führung von Kältemitteln unterteilen. Zur Erzeugung eines in­ tensiven Wärmeübergangs ist das Flachprofil 12 mit einer seiner breiteren Rechteck­ seiten auf der Trägerplatine 11 festgesetzt, für welche neben Aluminium auch andere wärmeleitende Metalle zum Einsatz kommen können.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines als Verdampfer ausgebildeten Wärmetauschers 20 gezeigt, bei welchem im Unterschied zu den unter Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel zwei aus Aluminiumblech gebildete Trägerplatinen 21 ein zur Ausbildung von Kältemittelkanälen dienendes Flachprofil 22 aus Aluminium zwi­ schen sich aufnehmen. Das Flachprofil 22, welches im vorliegenden Fall rohrartig mit rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt ist, ist an seinen Mantelwandungen 23 mit einer als Schutzschicht gegen Korrosion dienenden Klebstoffschicht 24 versehen, mit Hilfe welcher das Flachprofil 22 mit seinen breiteren Rechteckseiten wärmeleitend an aneinander zugewandten Innenflächen der Trägerplatinen 21 festgesetzt ist. Das Flachprofil 22 ist wie das Flachprofil 12 innerhalb seines von seinen Mantelwandungen 23 umschlossenen Innenraums 25 mit Trennstegen 26 versehen, welche parallel ent­ lang der schmäleren Rechteckseiten des Flachprofils 22 verlaufen und welche den In­ nenraum 25 in mehrere zur Führung von Kältemitteln dienende, anhand der Trenn­ stege 26 voneinander getrennte Kanäle 27 unterteilt.

Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist zum Anschluß des Flachprofils 12 bzw. 22 an her­ kömmliche kältetechnische Komponenten wie Verdichter, Trockner oder dergleichen ist ein Übergangsstück 30 vorgesehen, welches einen an den Querschnitt des Flach­ profiles 12 bzw. 22 angepaßten Anschlußabschnitt 31 aufweist, an welchem die An­ schlußabschnitte des Flachprofiles 12 bzw. 22 flüssigkeitsdicht durch herkömmliche Verbindungstechniken ankoppelbar sind. Gegenüber dem Anschlußabschnitt 31 weist das Übergangsstück 30 einen zweiten Anschlußabschnitt 32 auf, welcher den An­ schluß an die herkömmlichen Anschlußquerschnitte üblicher, im Kältekreislauf zur Anwendung kommender kältetechnischer Komponenten mit herkömmlichen Verbin­ dungstechniken ermöglicht.

Neben den platinenartigen Trägern ist es auch möglich, das rohrartige Flachprofil 12 bzw. 22 an einem gegenüber den Blechplatinen mit geringerer Masse behafteten Drahtgerippe festzusetzen, wodurch beispielsweise ein als Verflüssiger zum Einsatz kommender Wärmetauscher 10 bzw. 20 gebildet sein kann.

In Abkehr von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Aluminium-Flachprofil 12 bzw. 22 als U-Profil auszubilden und mit seinen freien Schenkelenden an einer geschlossenfähigen Trägerplatine 11 bzw. 21 bei­ spielsweise durch Schweißen oder Löten gas- und flüssigkeitsdicht festzusetzen.

Claims (12)

1. Wärmetauscher für ein Haushaltskältegerät, wie ein Haushaltskühl- oder -ge­ friergerät oder dergleichen, mit zur Führung von Kältemitteln dienenden Käl­ temittelführungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Kältemittels ein im Extrudierverfahren hergestelltes, wenigstens einen Kältemittelkanal (17, 27) aufweisendes Aluminium-Flachprofil (12, 22) dient, welches auf wenigstens einem eine Fläche aufspannenden Träger (11, 21) aus wärmeleitendem Material in wärmeleitendem Kontakt festgesetzt ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flach­ profil (12, 22) mehrere, parallel zueinander verlaufende und durch Trennstege (16, 26) aneinander getrennte Kältemittelführungskanäle (17, 27) aufweist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachprofil (12, 22) aus Aluminium gebildet ist und mit einer Korrosionsschutz­ schicht (13, 24) überzogen ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korro­ sionsschutzschicht (13, 24) für das Aluminium-Flachprofil (12, 22) aus Zink gebildet ist, welches durch galvanische Abscheidung oder durch Aufdampfen an dem Flachprofil (12, 22) festgesetzt ist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aluminium-Flachprofil (12, 22) rohrartig ausgebildet ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aluminium-Flachprofil (12, 22) mit einer seiner breiteren Flach­ profilseiten am Träger (11, 21) festgesetzt ist.

7. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachprofil (12, 22) am Träger (11, 21) durch einen Klebstoff (24) festge­ setzt ist.

8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flachprofil (12, 22) an seinen Mantelflächen (23) mit dem Kleb­ stoff (24) versehen ist.

9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flachprofil (12, 22) auf einem als Träger (11, 21) dienenden Aluminiumblech festgesetzt ist.

10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flachprofil (12, 22) auf einem als Träger (11, 21) dienenden Drahtgerippe festgesetzt ist.

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flachprofil (12, 22) zwischen zwei Trägern (21) aus wärmelei­ tendem Material angeordnet und an jedem dieser Träger (21) wärmeleitend festgesetzt ist.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flachprofil (12, 22) durch den Übergang zu mit herkömmlichen Anschlüssen ausgestatteten kältetechnischen Komponenten schaffende Übergangsstücke (30) in den Kältemittelkreislauf eines Kältegerätes einge­ bunden ist.