DE4306952A1 - Evaporator profile for cryo-evaporators - Google Patents

Evaporator profile for cryo-evaporators

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Abstract

An evaporator profile for cryo-evaporators is supported by an evaporator tube through which a cryogenic medium flows, and comprises heat exchanger fins. In order to improve the evaporator profile in such a way that it has a low tendency to ice up, it is proposed that the heat exchanger fins have an outer skin made from aluminium, and that the outer skin bears a layer made from anodised aluminium on its surface around which air flows.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verdampferprofil für Cryover­ dampfer, welches von einem von cryogenem Medium durch­ strömten Verdampferrohr getragen ist und welches Wärme­ tauscherrippen umfaßt.The invention relates to an evaporator profile for cryovers steamer, which from one of cryogenic medium through poured evaporator tube and what heat includes exchange ribs.

Derartige Verdampferprofile sind beispielsweise aus der DE OS 20 02 572 oder der DE OS 34 31 882 bekannt.Such evaporator profiles are, for example, from the DE OS 20 02 572 or DE OS 34 31 882 known.

Bei derartigen Verdampferprofilen besteht das Problem daß man dann, wenn die Wärmetauscherrippen eine Außenhaut aus Aluminium aufweisen, Probleme mit der Vereisung derselben hat, da die Außenhaut im Laufe der Zeit eine rauhe Ober­ fläche erhält, so daß daran das Wasser aus der die Ver­ dampferprofile umströmenden Luft kondensieren und eine gut haftende Eisschicht bilden kann, welche im Lauf der Zeit immer dicker wird und somit die Leistungsfähigkeit, das heißt den Wirkungsgrad, des Verdampferprofils reduziert.The problem with such evaporator profiles is that one when the heat exchanger fins have an outer skin Have aluminum, problems with the same icing has a rough skin over time receives area, so that the water from which the ver condenser air flowing around and a good sticky layer of ice that can form over time is getting thicker and therefore the performance that means the efficiency of the evaporator profile is reduced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ dampferprofil der gattungsgemäßen Art derart zu ver­ bessern, daß dies eine geringere Tendenz zum Vereisen aufweist. The invention is therefore based on the object, a Ver steamer profile of the generic type to ver improve that this has less tendency to freeze having.  

Diese Aufgabe wird bei einem Verdampferprofil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmetauscherrippen eine Außenhaut aus Aluminium aufweisen und daß die Außenhaut auf ihrer luftumströmten Oberfläche eine Schicht aus eloxiertem Aluminium trägt.This task is the beginning of an evaporator profile described type according to the invention solved in that the Heat exchanger fins have an outer skin made of aluminum and that the outer skin on its air-circulating surface carries a layer of anodized aluminum.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung, nämlich dem Versehen einer Schicht aus eloxiertem Aluminium auf der Außenhaut aus Aluminium wird ein Vereisen drastisch reduziert, da die Schicht aus eloxiertem Aluminium eine geringe oder nahezu keine Rauhigkeit aufweist und da diese Schicht wesentlich härter und stabiler ist.With the solution according to the invention, namely the oversight a layer of anodized aluminum on the outer skin freezing from aluminum is drastically reduced because the layer of anodized aluminum a little or has almost no roughness and since this layer is much harder and more stable.

Darüberhinaus haftet Eis auf der Schicht aus eloxiertem Aluminium weit geringer als beispielsweise auf rohem oder unbehandeltem Aluminium, so daß auch dies ferner zur Redu­ zierung der Eisbildung beiträgt.In addition, ice adheres to the anodized layer Aluminum far less than, for example, on raw or untreated aluminum, so that this further reduces adornment of ice formation contributes.

Besonders vorteilhaft ist das Versehen mit einer Schicht aus eloxiertem Aluminium auch in Hinblick auf die Witte­ rungsbeständigkeit in Umgebung von aggressiven Industrie­ gasen, da das eloxierte Aluminium weit weniger witterungs­ anfällig ist und in sehr geringem Maße von aggressiven Industriegasen angegriffen wird.Providing one layer is particularly advantageous made of anodized aluminum also with regard to the white Resistance to aggressive environments gas because the anodized aluminum is much less weatherproof is susceptible and to a very small extent from aggressive Industrial gases is attacked.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schicht aus gefärb­ tem eloxiertem Aluminium ist. Dies läßt insbesondere das Aussehen der erfindungsgemäßen Verdampferprofile in einem Verdampfer, in welchem die Verdampferprofile luftumströmt und somit sichtbar angeordnet sind, deutlich verbessern. It is particularly advantageous if the layer is colored anodized aluminum. This leaves in particular that Appearance of the evaporator profiles according to the invention in one Evaporator in which the evaporator profiles flow around air and thus clearly arranged, improve significantly.  

Ferner ermöglicht das Einfärben des eloxiertem Aluminiums eine Anpassung des Verdampferprofils an die Umgebung, so daß dies weit weniger auffällig und störend ist.It also enables the anodized aluminum to be colored an adaptation of the evaporator profile to the environment, so that this is far less noticeable and annoying.

Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Lösung dann, wenn das eloxierte Aluminium dunkel eingefärbt ist, denn durch die dunkle Einfärbung des eloxierten Aluminiums lädt sich zusätzlich eine bessere Absorption von Wärmestrahlung erreichen, somit eine bessere Aufheizung des Verdampfer­ profils und damit insgesamt wiederum eine zusätzliche Unterdrückung der Vereisung desselben.A solution according to the invention is particularly preferred if the anodized aluminum is colored dark, because due to the dark coloring of the anodized aluminum there is also a better absorption of heat radiation achieve better heating of the evaporator profiles and thus an additional overall Suppression of icing.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn das eloxierte Aluminium mit dunklen Farben, wie beispielsweise dunkel­ rot, dunkelblau, dunkelbraun oder schwarz eingefärbt ist.It is particularly useful if the anodized Aluminum with dark colors, such as dark is colored red, dark blue, dark brown or black.

Eine besonders kostengünstig herzustellende Lösung eines erfindungsgemäßen Verdampferprofils sieht vor, daß die Wärmetauscherrippen aus Vollaluminium sind, das heißt nicht nur eine Außenhaut aus Aluminium aufweisen, sondern ganz aus Aluminium hergestellt sind. Es wäre aber auch grundsätzlich möglich, lediglich die Außenhaut eines Trägermaterials mit Aluminium zu überziehen.A particularly cost-effective solution to a Evaporator profile according to the invention provides that the All-aluminum heat exchanger fins are, that is not only have an outer skin made of aluminum, but are made entirely of aluminum. But it would be too basically possible, only the outer skin of one Cover the substrate with aluminum.

Ferner ist es aus fertigungstechnischen Gründen besonders vorteilhaft, wenn das Verdampferprofil auf dem Rohr als separates Teil montierbar ist. Dies schafft die Möglich­ keit, insbesondere dann, wenn das Verdampferprofil Wärme­ tauscherrippen mit eloxiertem Aluminium auf seinem luftum­ strömten Oberflächen aufweisen soll, das Rohr und das Ver­ dampferprofil in völlig separaten Herstellungsverfahren herzustellen und dann als zwei getrennte Teile miteinander zu verbinden. It is also special for manufacturing reasons advantageous if the evaporator profile on the tube as separate part is mountable. This creates the possibility speed, especially when the evaporator profile is warm exchange ribs with anodized aluminum on its air flowed surfaces should have, the tube and the Ver steamer profile in completely separate manufacturing processes manufacture and then as two separate parts together connect to.  

Dies ist besonders zweckmäßig dann, wenn das Verdampfer­ profil einen Anschlußkörper zur Montage desselben auf dem Rohr aufweist, wobei der Anschlußkörper im Montagezustand vorzugsweise das Rohr umfangseitig umschließt, um einen möglichst optimalen Wärmekontakt zwischen dem Verdampfer­ profil und dem Rohr zu erreichen.This is particularly useful when the evaporator profile a connector body for mounting the same on the Has tube, the connector body in the assembled state preferably encloses the tube on the circumference to one optimal thermal contact between the evaporator profile and the pipe.

Im einfachsten Fall ist das Verdampferprofil als ein­ stückiges Teil aus Aluminium hergestellt und oberfläch­ lich, vorzugsweise auf seiner ganzen Oberfläche, mit einer Schicht aus eloxiertem Aluminium versehen, welche noch entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausge­ bildet sein kann.In the simplest case, the evaporator profile is as one lumpy part made of aluminum and surface Lich, preferably on its entire surface, with a Layer of anodized aluminum, which still according to the features described above forms can be.

Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Ver­ dampferprofil einsetzen, wenn es Teil eines Wärmetauschers für cryogene Medien ist und in diesem Wärmetauscher für cryogene Medien einem Einfall von Wärmestrahlung ausge­ setzt angeordnet ist. Dieser Einfall von Wärmestrahlung kann beispielsweise durch in der Umgebung angeordnete Wärmestrahler oder beispielsweise auch durch den Einfall von Tageslicht mit direkter oder indirekter Sonnenstrah­ lung erfolgen. Dabei wird mit dem Wärmetauscher die Mög­ lichkeit geschaffen, zusätzlich zu der direkten Aufnahme von Wärme aus der Luft durch Kontakt derselben mit der insbesondere dunkel eingefärbten eloxierten Schicht noch Wärmestrahlung in verstärktem Maße aufzunehmen, so daß ein derartiges Verdampferprofil weit effizienter als die bis­ lang bekannten Verdampferprofile arbeitet.The Ver according to the invention can be particularly advantageous Use the steamer profile if it is part of a heat exchanger for cryogenic media and in this heat exchanger for cryogenic media from incidence of heat radiation sets is arranged. This incidence of heat radiation can, for example, by arranged in the area Radiant heaters or, for example, by incidence of daylight with direct or indirect sun rays tion. The heat exchanger is the possibility created in addition to the direct recording of heat from the air by contacting it with the especially dark colored anodized layer To absorb heat radiation to an increased extent, so that a such an evaporator profile far more efficient than that up to long known evaporator profiles works.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the solution according to the invention are the subject of the following description and the graphic representation of an embodiment.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 und 2 Ansichten eines Verdampfers mit erfindungs­ gemäßen Verdampferprofilen und Fig. 1 and 2 are views of an evaporator with fiction, modern evaporator profiles and

Fig. 3 eine ausschnittsweise Darstellung eines erfindungsgemäßen Verdampferprofils. Fig. 3 is a partial representation of an evaporator profile according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel eines als Ganzes in Fig. 1 und 2 dargestellten und mit 10 bezeichneten Verdampfers für cryogene Flüssigkeit, insbesondere für Stickstoff, umfalt ein Gestell 10, über welchem sich eine Vielzahl von Wärme­ tauschereinheiten 14 erhebt, die über Verbindungsleitungen 16 und 18 so miteinander verbunden sind, daß die Wärme­ tauschereinheiten 14 zwischen einem Einlaß 18 und einem Auslaß 20 in Reihe aufeinanderfolgend durchströmbar sind.An embodiment of a whole as shown in FIGS. 1 and 2 and designated 10 evaporator for cryogenic liquid, in particular for nitrogen, comprises a frame 10 , over which a plurality of heat exchanger units 14 rises, which are connected to one another via connecting lines 16 and 18 are that the heat exchanger units 14 between an inlet 18 and an outlet 20 in series can be flowed through.

Jede dieser Wärmetauschereinheiten 14 weißt, wie aus­ schnittsweise in Fig. 3 dargestellt, ein als Ganzes mit 22 bezeichnetes Verdampferprofil auf, welches seinerseits mit thermischen Kontaktflächen 24 auf einer Außenmantelfläche 26 eines Rohrs 28 sitzt, das seinerseits von dem cryogenen Medium durchströmt ist.Each of these heat exchanger units 14 , as shown in section in FIG. 3, has an evaporator profile designated as a whole as 22 , which in turn sits with thermal contact surfaces 24 on an outer circumferential surface 26 of a tube 28 , through which the cryogenic medium flows.

Vorzugsweise erstreckt sich dabei das Verdampferprofil 22 in Richtung einer Längsachse des Rohres 28 im wesentlichen über die gesamte Länge desselben, wobei das Rohr 28 seinerseits zwischen den Verbindungsleitungen 16 und 18 verläuft. Um einen guten thermischen Kontakt zwischen der Außenmantelfläche 26 des Rohrs 28 und den thermischen Kontaktflächen des Verdampferprofils 22 herzustellen, liegen die thermischen Kontaktflächen 24 möglichst grob­ flächig und mit einer Anpreßkraft beaufschlagt auf der Außenmantelfläche 26 des Rohrs an. Vorzugsweise ist das Rohr 28 kraft- und formschlüssig in einem Längsdurchbruch des Verdampferprofils 22 fixiert und über seinen gesamten Umfang von den thermischen Kontaktflächen 24 umschlossen.The evaporator profile 22 preferably extends in the direction of a longitudinal axis of the tube 28 over substantially the entire length thereof, the tube 28 in turn running between the connecting lines 16 and 18 . In order to establish good thermal contact between the outer jacket surface 26 of the tube 28 and the thermal contact surfaces of the evaporator profile 22 , the thermal contact surfaces 24 lie on the outer jacket surface 26 of the tube as coarsely as possible and with a pressing force. The tube 28 is preferably non-positively and positively fixed in a longitudinal opening in the evaporator profile 22 and is enclosed over its entire circumference by the thermal contact surfaces 24 .

Das Verdampferprofil 22 weißt hierzu einen Anschlußkörper 30 auf, welcher die Kontaktflächen 24 trägt und seiner­ seits das Rohr 28 umschließt. Von dem Anschlußkörper 30 ausgehend erstrecken sich Wärmetauscherrippen 32 vorzugs­ weise in radialer Richtung zu einer Längsachse des An­ schlußkörpers 30.For this purpose, the evaporator profile 22 has a connecting body 30 which carries the contact surfaces 24 and on the other hand surrounds the tube 28 . Starting from the connecting body 30 , heat exchanger ribs 32 preferably extend in the radial direction to a longitudinal axis of the connecting body 30 .

Die Wärmetauscherrippen 32 sind auf ihren vom Anschluß­ körper 30 abstehenden Bereichen mit Oberflächen 34 ver­ sehen, welche von Luft beispielsweise in einer Strömungs­ richtung 36 umströmt sind, wobei die Luft Wärme über die Oberfläche 34 an die Wärmetauscherrippen 32 abgibt, welche diese über den Anschlupkörper in das Rohr 28 einleiten, so daß in diesem das durchströmende cryogene Medium, vorzugs­ weise der Stickstoff, verdampft wird.The heat exchanger fins 32 are seen on their protruding from the connector body 30 areas with surfaces 34 ver, which are surrounded by air, for example, in a flow direction 36 , the air emitting heat via the surface 34 to the heat exchanger fins 32 , which this over the connecting body in introduce the tube 28 so that the cryogenic medium flowing through, preferably the nitrogen, is evaporated in this.

Diese Oberflächen 34 tragen eine Schicht 36 aus eloxiertem Aluminium, wobei die Schicht das eloxierte Aluminium vor­ zugsweise schwarz eingefärbt ist. These surfaces 34 carry a layer 36 of anodized aluminum, the layer of the anodized aluminum preferably being colored black.

Durch diese Schicht 36 aus eloxiertem Aluminium wird die Vereisung der Wärmetauscherrippen 32 drastisch reduziert, nämlich dadurch, das einerseits das Eis auf der Schicht 36 weniger haftet und dadurch, daß aufgrund der schwarzen Einfärbung der Schicht 36 deren Wärmeaufnahme erhöht ist, so daß ein größerer Eintrag von Wärme in die Wärme­ tauscherrippen 32 erfolgt.This layer 36 made of anodized aluminum drastically reduces the icing of the heat exchanger fins 32 , namely that the ice on the layer 36 adheres less and that the heat absorption is increased due to the black coloring of the layer 36 , so that a larger entry of heat in the heat exchanger fins 32 is carried out.

Darüberhinaus bietet die Schicht 36 noch den Vorteil, daß die Wärmetauscherrippen 32 besser gegenüber Verwitterung und aggressiven Industriegasen geschützt sind.In addition, the layer 36 has the advantage that the heat exchanger fins 32 are better protected against weathering and aggressive industrial gases.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verdampferprofil 22 einstückig aus Aluminium hergestellt und wird nach dem Versehen der Oberfläche 34 mit der Schicht 36 auf dem Rohr 28 montiert, wobei diese Montage entweder durch Auf­ schrumpfen oder Deformation des Anschlußkörpers oder Verwendung zusätzlicher Verbindungselemente erfolgt.Preferably, the evaporator profile 22 according to the invention is made in one piece from aluminum and, after the surface 34 has been provided with the layer 36, is mounted on the tube 28 , this mounting being carried out either by shrinking or deformation of the connecting body or by using additional connecting elements.

Claims (8)

1. Verdampferprofil für Cryoverdampfer, welches von einem von cryogenem Medium durchströmtem Verdampfer­ rohr getragen ist und welches Wärmetauscherrippen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherrippen (32) eine Außenhaut aus Alu­ minium aufweisen und daß die Außenhaut auf ihrer luftumströmten Oberfläche (34) eine Schicht (36) aus eloxiertem Aluminium trägt.1. Evaporator profile for cryos evaporator, which is carried by a cryogenic medium through which the evaporator tube and which comprises heat exchanger fins, characterized in that the heat exchanger fins ( 32 ) have an outer skin made of aluminum and that the outer skin has a layer on its air-circulating surface ( 34 ) ( 36 ) made of anodized aluminum. 2. Verdampferprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schicht (36) aus gefärbten eloxiertem Aluminium ist.2. Evaporator profile according to claim 1, characterized in that the layer ( 36 ) is made of colored anodized aluminum. 3. Verdampferprofil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eloxierte Aluminium dunkel einge­ färbt ist.3. Evaporator profile according to claim 2, characterized records that the anodized aluminum turned dark colors. 4. Verdampferprofil nach einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme­ tauscherrippen (32) aus Aluminium sind.4. Evaporator profile according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger fins ( 32 ) are made of aluminum. 5. Verdampferprofil nach einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampfer­ profil (22) auf dem Rohr (28) als separates Teil montierbar ist. 5. Evaporator profile according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator profile ( 22 ) on the tube ( 28 ) can be mounted as a separate part. 6. Verdampferprofil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verdampferprofil (22) einen An­ schlußkörper (30) zur Montage desselben auf dem Rohr (28) aufweist.6. Evaporator profile according to claim 5, characterized in that the evaporator profile ( 22 ) has an on circuit body ( 30 ) for mounting the same on the tube ( 28 ). 7. Verdampferprofil nach einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampfer­ profil (22) ein einstückiges Teil aus Aluminium ist und oberflächlich mit einer eloxierten Schicht aus Aluminium (36) versehen ist.7. Evaporator profile according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator profile ( 22 ) is an integral part made of aluminum and is provided on the surface with an anodized layer of aluminum ( 36 ). 8. Verdampfer für cryogene Medien, dadurch gekennzeich­ net, daß dieser mindestens ein Verdampferprofil (22) nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist und daß das Verdampferprofil (22) in dem Verdampfer einem Einfall von Wärmestrahlung ausgesetzt ange­ ordnet ist.8. Evaporator for cryogenic media, characterized in that it has at least one evaporator profile ( 22 ) according to one of the preceding claims and that the evaporator profile ( 22 ) in the evaporator is exposed to an incidence of heat radiation.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013075198A1 (en) * 2011-11-26 2013-05-30 Whirpool S.A. Refrigerated chamber with an evaporator comprising particular fins
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