DE29722661U1

DE29722661U1 - Verdampferanordnung

Info

Publication number: DE29722661U1
Application number: DE29722661U
Authority: DE
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2007-12-23
Also published as: EP1042638B1; DE59804098D1; ES2177133T3; EP1042638A1; TR200001764T2; PL190948B1; CN1283261A; BR9814362A; PL341234A1; CN1157583C; RU2185577C2; WO1999032839A1

Description

Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH &bgr;&idiagr;669 München, &igr; &bgr;. 12.97

Hochstraße 17

ZTP97P432 Tho/hü

Verdampferanordnung

Die Erfindung betrifft eine Verdampferanordnung mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander angeordneten, von einem Verdichter über eine Einspritzstelle mit Kältemittel beaufschlagten Verdampfern unterschiedlicher Kälteleistung, wobei der Verdampfer geringerer Kälteleistung platinenartig ausgebildet ist, während der Verdampfer höherer Kälteleistung mit einer zur Führung des Kältemittels dienenden Rohrleitung ausgestattet und dem Verdampfer geringerer Kälteleistung in der Reihenschaltung vorgeschaltet ist.

Bei Kühl- und Gefrierkombinationen ist es Stand der Technik, zur Kühlung des Gefrierfaches sogenannte Kastenverdampfer zum Einsatz zu bringen. Derartige Verdampfer weisen ein zu einem Rechteckrohr abgewinkeltes Trägerblech auf, welches an seiner Mantelfläche mit einer zur Führung von Kältemittel dienenden Rohleitung umwickelt ist. Das Trägerblech und die Rohrleitung ist aus Gründen der Bearbeitungsvereinfachung und Wärmeleitung sowie aus Kostengründen aus Aluminium hergestellt, wobei am zuflußseitigen Ende der Rohrleitung ein Rohrzwischenstück schweißtechnisch festgesetzt ist, welches zur Werkstoffanpassung einer aus Kupfer gefertigten Drosselleitung dient, welche mit dem Rohrzwischenstück verlötet ist. Das ausflußseitige Ende der Rohrleitung ist mit einer zur Kühlung des Kühlfaches dienenden, beispielsweise im Rollbondverfahren hergestellten Verdampferplatine verbunden, an welcher abflußseitig eine Anschlußstelle mit einem schweißtechnisch darin festgesetzten Aluminium-Rohrstück vorgesehen ist, welches wiederum mit einem üblicherweise aus einer Kupferrohrleitung gebildeten Saugrohr verschweißt ist. Eine derartige Vorschaltung einer als Kühlfachverdampfer dienenden Verdampferplatine mit einem in einem Gefrierfach zum Einsatz kommenden sogenannten Rohrverdampfer hat neben einer Vielzahl von Einzelbauteilen zudem zur Folge, daß kosten- und fertigungsbedingt unterschiedliche Werkstoffe flüssigkeits- und gasdicht miteinander zu verbinden sind, wodurch spezielle Schweißverfahren, wie beispielsweise eine

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spezielle Art einer elektrischen Widerstandsschweißung zur Anwendung kommen muß, für welche eine dazu geeignete Schweißvorrichtung ziemlich kostenintensiv ist. Darüber hinaus ist der Montageaufwand einer derartigen Verdampferanordnung durch die Vielzahl der einzelnen zusammenzufügenden Verbindungsstellen relativ hoch, wobei zusätzlich an das Arbeitspersonal eine hohe Anforderung an deren Arbeitsqualität und Arbeitsgüte zu stellen ist, um gewährleisten zu können, daß die Verbindungsstellen fiüssigkeits- und gasdicht gefertigt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verdampferanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einfachen konstruktiven Maßnahmen die kältetechnische Verschaltung der beiden Einzelverdampfer miteinander zu vereinfachen und zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der platinenärtige Verdampfer geringerer Kälteleistung einen Abschnitt aufweist, welcher mit der Einspritzstelle für das Kältemittel ausgestattet ist und welcher zumindest weitestgehend thermisch von der restlichen Platinenfläche des Verdampfers entkoppelt ist.

Durch die Zuordnung der Einspritzstelle zu dem platinenartigen Verdampfer ist die zum Einspritzen des flüssigen Kältemittels dienende Kupferrohrleitung in einen im Rollbond- oder Z-Bondverfahren hergestellten Kältemittelkanal einbringbar und durch spanlose Verformung des Kältemittelkanals, z.B. durch Prägen fiüssigkeits- und gasdicht festsetzbar, ohne zur Herstellung der Einspritzstelle für das Kältemittel ein maschinentechnisch aufwendiges und somit kostenintensives Schweißverfahren bereitstellen zu müssen. Darüber hinaus bietet die rein mechanische Abdichtung durch Verformen des in die Platine eingeformten Kältemittelkanals den Vorteil, daß die Form- und Lagetoleranzen zwischen den Verbindungspartnern größer gewählt werden können als dies bei einer zwischen den Verbindungspartner durchzuführenden Schweißverbindung möglich wäre. Ferner erübrigt sich, im Gegensatz zu einer Schweißverbindung zwischen den Verbindungspartnern eine ständige Dichtheitsprüfung an der Verbindungsstelle, da das mechanische Verbinden und Abdichten der beiden Verbindungspartner zueinander mit sehr hoher Prozeßsicherheit behaftet ist. Durch die thermische Entkopplung des mit der Einspritzstelle versehenen Abschnitts von der Restplatinenfläche des Verdampfers ist sichergestellt, daß das eingespritzte flüssige Kältemittel nicht bereits an den in Reihenschaltung nachgeschalteten, platinenartig ausgebildeten Kühlfachverdampfer verdampft, sondern bestimmungsgemäß zur Kälteerzeugung dem Gefrierfachverdampfer zugeführt ist, so daß ein Kälteverlust am Kühlfachverdampfer zumindest weitestgehend vermieden ist.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abschnitt einen an die Einspritzstelle anschließenden Kältemittelkanal aufweist, welcher ausgangsseitig einen Anschlußbereich für die Rohrleitung aufweist.

-Hierdurch ergibt sich nicht nur eine besonders sichere, sondern auch eine besonders lagegenaue Anwendung der zur Führung von Kältemittel dienenden Rohrleitung des Gefrierfachverdampfers, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem Kältemittelkanal und der Rohrleitung problemlos schweißtechnisch bewerkstelligbar ist, da sowohl die Rohrleitung &iacgr;&ogr; als auch der Abschnitt mit dem Kältemittelkanal aus gleichem Werkstoff wie z.B. Aluminium gefertigt sein kann.

Eine besonders rasche und zielgerichtete Zuführung des eingespritzten Kältemittels in die Rohrleitung des Verdampfers höherer Kälteleistung ergibt sich, wenn nach einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der Kältemittelkanal auf dem Abschnitt längenminimiert ausgebildet ist. Ferner sind unnötige Kälteverluste am Verdampfer geringerer Kälteleistung vermieden.

Entsprechend einer nächsten vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abschnitt mit der Restplatinenfläche des Verdampfers durch wenigsten einen stegartigen Verbindungsabschnitt verbunden ist, über welchen das abflußseitige Ende der Kältemittelkanalanordnung auf der Restplatinenfläche zumindest in den Nahbereich der Einspritzstelle geführt ist.

Hierdurch ist nicht nur eine genaue Lagezuordnung des die Einspritzstelle tragenden Abschnitts zur Restplatinenfläche des Verdampfers hergestellt, sondern zugleich die Wärmeleitung von der Restplatinenfläche des Verdampfers zum Abschnitt hin minimiert. Darüber hinaus ist durch die Zuführung des abflußseitigen Endes der Kältemittelkanalanordnung auf der Restplatinenfläche eine kostengünstige und prinzipbedingt dichte Anbindung dieser Kältemittelkanalanordnung an das Saugrohr des Kältekreislaufes sichergestellt.

Besonders einfach herzustellen ist der Abschnitt und die Restplatinenfläche des Verdampfers geringerer Kälteleistung, wenn nach einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der stegartige Verbindungsabschnitt einstückig mit dem Abschnitt und einstückig mit der Restplatinenfläche des Ver-

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dampfers verbunden ist. Außerdem ergibt sich durch die einstückige Anbindung des Abschnittes an die Restplatinenfläche des Verdampfers eine besonders exakte Lagezuordnung des ersteren zur letzteren. Darüber hinaus läßt sich der platinenartige Verdampfer geringerer Kälteleistung und der Abschnitt einstückig durch Ausschneiden aus einer Aluminium-Blechplatine herstellen.

Entsprechend einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Restplatinenfläche des Verdampfers innerhalb der Wärmeisolation eines Kältegerätes angeordnet und wärmeleitend an einer Innenverkleidung &iacgr;&ogr; eines im Kältegerät vorgesehenen Kälteraums angekoppelt ist, während der Abschnitt außerhalb der Wärmeisolation liegt.

Durch eine derartige Anordnung des Verdampfers geringerer Kälteleistung, dessen mit der Einspritzstelle versehener Abschnitt außerhalb der Wärmeisolation liegt, ist eine deutliehe Reduzierung des mit dem Einspritzen des flüssigen Kältemittels an der Einspritzstelle erzeugten Geräusches erreicht.

Besonders einfach sind unterschiedliche Kältemittelkanalquerschnitte und Kältemittelkanalverläufe für einen Verdampfer erzeugbar, wenn nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der platinenartige Verdampfer nach dem Roll-oder Z-Bondverfahren hergestellt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verdampfer höherer Kälteleistung als kastenähnlich geformter Verdampfer mit einer zu einem Rohr geformten Trägerplatine und einer daran in wärmeleitendem Kontakt aufgewickelten Rohrleitung ausgebildet ist.

Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Variante für einen Gefrierfachverdampfer bereitgestellt.

Besonders sicher gas- und flüssigkeitsdicht ankoppelbar ist die Rohrleitung an die Kältemittelkanalanordnung des platinenartigen Verdampfers, wenn nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß die Rohrleitung abflußseitig über eine Anschlußstelle an der die Verdampferplatine mit der Kältemittelkanalanordnung der Restplatinenfläche des Verdampfers verbunden ist.

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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Verdampferanordnung, gebildet aus einem Gefrierfachverdampfer und einem in Reihenschaltung nachgeordneten Kühlfachverdampfer mit

einer an einem wärmetechnisch zumindest weitestgehend entkoppelten Verdampferabschnitt angeordneten Einspritzstelle, in raumbildlicher Ansicht von hinten und

&iacgr;&ogr; Fig. 2 die Verdampferanordnung in Ansicht von hinten.

Figur 1 zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung eine Verdampferanordnung 10 mit einem Gefrierfachverdampfer 11, welcher ein, beispielsweise aus einem Aluminiumblech geformtes Trägerrohr 12 aufweist, auf dessen der Wärmeisolation eines Kältegerätes zugewandter Mantelfläche 13 eine zur Führung von Kältemittel dienende Rohrleitung 14 aufgebracht ist, welche an ihren beiden Enden mit je einem Anschlußstück 15 bzw. 16 versehen ist und welche aus einem Aluminiumrohr besteht, welches in wärmeleitendem Kontakt an der Mantelfläche 13 festgesetzt ist. Zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Oberfläche der Rohrleitung 13 auf die Mantelfläche 14 ist erstere an seiner freien Oberfläche mit einem aluminiumkaschierten Klebeband versehen, welches an der Mantelfläche 13 des Trägerrohres 12 festgesetzt ist. Das Trägerrohr 12 ist an seiner Rückseite mit einer aus Aluminiumblech gefertigten Rückwand 18 ausgestattet, welches zusammen mit dem Trägerrohr 12 und der darauf aufgewickelten Rohrleitung 14 den als sogenannten Kastenverdampfer bezeichneten Gefrierfachverdampfer 11 bildet. Diesem ist in Reihenschaltung ein rein schematisch dargestellter, beispielsweise im Rollbondverfahren hergestellter Kühlfachverdampfer 19 nachgeordnet, dessen durch Verschweißen zweier Aluminiumblechplatinen erzeugter platinenartiger Aufbau einen ersten Platinenabschnitt 20 aufweist, welcher als sogenannter Coldwall-Verdampfer ausgebildet ist und eine mäanderartig angelegte Kältemittelkanalanordnung 21 aufweist, welche an ihrem zuflußseitigen Ende in eine an den Platinenabschnitt 20 mitangeformte Anschlußstelle 22 mündet und welche an ihrem abflußseitigen Ende einen Kanalabschnitt 23 aufweist. Dieser ist über einen von zwei zueinander beabstandeten, einen zur wärmetechnischen Entkopplung dienenden Zwischenraum zwischen sich aufnehmenden stegartigen Verbindungsabschnitten 25 geführt. Die stegartigen Verbindungsabschnitte 25 sind sowohl einstückig mit dem Platinenabschnitt 20 als auch einstückig mit einem zweiten, zum Kühlfachverdampfer 19 gehörenden Platinenabschnitt 26 verbunden, welcher hinsichtlich

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seiner Oberfläche deutlich geringer als die Oberfläche des Platinenabschnitts 20 bemessen und welcher im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, wobei an einer seiner längeren Rechteckseiten die Verbindungsabschnitte 25 angebunden sind. Der Platinenabschnitt 26 ist mit einem parallel zu seiner längeren Rechteckseiten verlaufenden Kältemittelkanal 27 ausgestattet, welcher über die gesamte Länge des Platinenabschnitts verläuft und welcher an seinem zuflußseitigen Ende eine an den Platinenabschnitt 26 einstückig mitangeformte Anschlußstelle 28 und an seinem abflußseitigen Ende ebenfalls an den Platinenabschhitt 26 mitangeformte Anschlußstelle 29 zur Einbringung weiter unten genauer erläuterter Rohrleitungen versehen ist. Der Kältemittelkanal 27 dient an seinem der Anschlußstelle 28 zugewandten zuflußseitigen Abschnitt zur Aufnahme einer beispielsweise aus Kupfer gefertigten Drosselrohrleitung 30, welche mit einem ihrer Enden anhand einer partiellen, plastischen Verformung unter Bildung einer sogenannten Prägestelle 31 im Kältemittelkanal 27 gas- und flüssigkeitsdicht festgesetzt ist, wobei das freie Ende des Drosselrohres 30 als Einspritzstelle 32 für das flüssige Kältemittel dient.

Zwischen der Einspritzstelle 32 und der Anschlußstelle 28, an welcher ein die Drosselleituhg in sich aufnehmendes, beispielsweise aus Aluminium hergestelltes Saugrohr 33 schweißtechnisch festgesetzt ist, ist eine Anbindungsstelle 34 für den über den Verbindungsabschnitt 25 geführten Kanalabschnitt 23 an den Kältemittelkanal 27 vorgesehen. Der Kältemittelkanal 27 mündet ausflußseitig in der Anschlußstelle 29, in welcher ein beispielsweise aus Aluminium gefertigtes Verbindungsrohr 35 schweißtechnisch festgesetzt ist, welches zur Verbindung des Kältemittelkanals 27 mit der Rohrleitung 14 mit dessen zuflußseitig vorgesehenen Anschlußstück 15 verschweißt ist. Das abflußseitig an der Rohrleitung 14 vorgesehene Anschlußstück 16 dient zur Aufnahme eines ebenfalls aus Aluminium hergestellten Zwischenrohres 36, welches einerseits mit dem Anschlußstück 16 und andererseits mit der Anschlußstelle 22 am Platinenabschnitt 20 verschweißt ist.

Bei Betrieb der Verdampferanordnung wird das von einem nicht gezeigten Kältemittelverdichter zwangsweise umgewälzte Kältemittel im flüssigen Zustand über das Drosselrohr 30 der Einspritzstelle 32 zugeführt, welche kältetechnisch eigentlich dem Gefrierfachverdampfer 11 zuzuordnen wäre und welche diesem ohne merkliche Kälteeinbuße über eine kurze Kältemittelfließstrecke, gebildet aus dem Kältemittelkanal 27 und dem Verbindungsrohr 34, vorgelagert ist. Von der Einspritzstelle 32 aus strömt das Kältemittel, symbolisch angedeutet durch die Pfeile, über den Kältemittelkanal 27, dem Verbindungsrohr 34 in die Rohrleitung 14 des Gefrierfachverdampfers, wo es an deren ausgangsseitigen Ende über das Zwischenrohr 36 in den nachgeschalteten Kühlfachverdampfer 19.

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Dort durchströmt es dessen Kältemittelkanalanordnung 21 bevor das Kältemittel über den Kanalabschnitt 23 am Verbindungsabschnitt 25 in das Saugrohr 33 übertritt.

Anstelle des kastenähnlich ausgebildeten Gefrierfachverdampfers 30 ist es auch vorstellbar, daß dieser als sogenannter Drahtrohrverdampfer mit in unterschiedlichen Höhenlagen angeordneten Verdampferetageren ausgebildet ist.

Claims

-1 - &Zgr;&Tgr;&Rgr;97&Rgr;432 Schutzansprüche

1. Verdampferanordnung mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander angeordneten, von einem Verdichter über eine Einspritzstelle mit Kältemittel beaufschlagten Verdampfern unterschiedlicher Kälteleistung, wobei der Verdampfer geringerer Kälteleistung platinenartig ausgebildet ist, während der Verdampfer höherer Kälteleistung mit einer zur Führung des Kältemittels dienenden Rohrleitung ausgestattet ist und dem Verdampfer geringerer Kälteleistung in der Reihenschaltung vorgeschaltet ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß der platinenartige Verdampfer (19) geringerer Kälteleistung einen Abschnitt (26) aufweist, welcher mit der Einspritzstelle (32) für das Kältemittel ausgestattet ist und welcher zumindest weitestgehend thermisch von der restlichen Platinenfläche (20) des Verdampfers (19) entkoppelt ist.

2. Verdampferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (26) einen an die Einspritzstelle (32) anschließenden Kältemittelkanal (27) aufweist, welcher ausgangsseitig einen Anschlußbereich für die Rohrleitung aufweist.

3. Verdampferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (27) auf dem Abschnitt (26) längenminimiert ausgebildet ist.

4. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (26) mit der Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) durch wenigstens einen stegartigen Verbindungsabschnitt (25) verbunden ist, über welchen das abflußseitige Ende der Kältemittelkanalanordnung (21) auf der Restplatinenfläche (20) zumindest in den Nahbereich der Einspritzstelle (32) geführt ist..

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5. Verdampferanordhung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der

stegartige Verbindungsabschnitt (25) einstückig mit dem Abschnitt (26) und einstückig mit Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) verbunden ist.

6. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) innerhalb der Wärmeisolation eines Kältegerätes angeordnet und wärmeleitend an eine Innenverkleidung eines im Kältegerät vorgesehenen Kälteraums angekoppelt ist, während der Abschnitt (26) außerhalb der Wärmeisolation liegt.

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7. Verdampferahordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der platinenartige Verdampfer (19) nach dem Roll- oder Z-Bondverfahren hergestellt ist.

8. Verdampferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

Verdampfer (11) höherer Kälteleistung als kastenähnlich geformter Verdampfer mit zu einem Rohr (12) geformten Trägerplatine und einer daran in wärmeleitenden Kontakt aufgewickelten Rohrleitung (14) ausgebildet ist.

9. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) abflußseitig über eine Anschlußstelle (22) an der Verdampferplatine (19) mit der Kältemittelkanalanordnung (21) der Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) verbunden ist.