DE925526C

DE925526C - Liquid cooler

Info

Publication number: DE925526C
Application number: DEH8040A
Authority: DE
Inventors: Cecil Boling; Alexander J Tigges
Original assignee: HEAT X CHANGER CO
Current assignee: HEAT X CHANGER CO
Priority date: 1946-04-19
Filing date: 1951-04-01
Publication date: 1955-03-24

Description

Flüssigkeitskühler eine ausgezeichnete Wärmeübertragung von der Flüssigkeitsschlange zur Kühlschlange, sondern ist außerdem genügend dick, um für den Fall, daß der Inhalt der Flüssigkeitsschlange gefriert, den durch die gefrorene Flüssigkeit auf die- Flüssigkeitsschlange ausgeübten Sprengdruck aushalten zu können. Um ein Platzen der Flüssigkeitsschlange an den Stellen zu vermeiden, wo die Enden aus dem Gußstück hervorragen, werden an diesen Punkten Verstärkungen angebracht. Solche Verstärkungen bestehen aus in den Aluminiumblock eingegossenen Rohrteilen, die sich nach außen erstrecken und auch dazu dienen, die Enden der Flüssigkeitsschlange mit den Enden der Flüssigkeitsleitung zu verbinden.Liquid coolers provide excellent heat transfer from the liquid coil to the cooling coil, but is also thick enough to in case the contents the liquid snake freezes, which is caused by the frozen liquid on the To be able to withstand the explosive pressure exerted by the liquid snake. To a burst to avoid the fluid coil where the ends come out of the casting protrude, reinforcements are attached to these points. Such reinforcements consist of tubular parts that are cast into the aluminum block and face outwards extend and also serve to join the ends of the fluid coil with the ends to connect the liquid line.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden zur Herstellung einer Einheit, die in bezug auf ihre Größe ein großes Kühlvermögen besitzt, Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinheit zum Kühlen von Getränken oder ähnlichen Flüssigkeiten mit Hilfe eines Kühlmittels.According to one embodiment of the invention for the production of a Unit that has a large cooling capacity for its size. The invention refers to a cooling unit for cooling beverages or similar liquids with the help of a coolant.

Ziel der Erfindung ist eine Kühleinheit, die in bezug auf ihr Fassungsvermögen gedrängt gehalten ist, ein Gefrieren der Flüssigkeit, ohne Beschädigungen zu erleiden, aushält und eine hohe Wärmeübertragungsgeschwindigkeit zwischen der Flüssigkeit und dem Kühlmittel besitzt.The aim of the invention is a cooling unit, which in terms of its capacity is kept pressed, a freezing of the liquid without suffering damage, withstands and a high rate of heat transfer between the liquid and the coolant.

Bei den beispielsweise angeführten Ausführungsformen der Erfindung besteht die Kühleinheit aus mindestens einer Kühlschlange und mindestens einer Flüssigkeitsschlange, wobei diese Schlangen im wesentlichen dieselbe Größe haben und die Windungen der Kühlschlange zwischen den Windungen der Flüssigkeitsschlange liegen. Beide Schlangen sind in einem Aluminiumblock eingegossen. Der Aluminiumguß besorgt nicht nur zwei Kühlschlangen, die miteinander verbunden sind, verwendet, wovon die eine einen kleineren Durchmesser als die andere hat und in dieser angeordnet ist. Zwischen den Windungen dieser Kühlschlangen liegen die Windungen von zwei ebenfalls miteinander verbundenen Flüssigkeitsschlangen.In the embodiments of the invention cited by way of example the cooling unit consists of at least one cooling coil and at least one liquid coil, these serpentines being of substantially the same size and the coils of the Cooling coil lie between the turns of the liquid coil. Both snakes are cast in an aluminum block. The aluminum casting is not just worrisome two Cooling coils that are connected to each other are used, one of which is a smaller one Has diameter than the other and is arranged in this. Between the turns of these cooling coils lie the turns of two which are also connected to one another Liquid snakes.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Erläuterungen der Zeichnungen. Es zeigt Fig. z die Ansicht eines Querschnittes einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Flüssigkeitskühleinheit, Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. z gezeigten Einheit, wobei das Gußstück nur durch Strichelung angedeutet ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform der Einheit, Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Einheit, wobei jedoch ein etwas größerer Maßstab verwendet und das Gußstück nur durch Strichelung angedeutet ist, Fig. 5 die Ansicht eines Querschnittes längs der Linie 5-5 von Fig. 3, wobei das Gußstück nur durch Strichelung dargestellt ist.Further objects and advantages of the invention emerge from the explanations of the drawings. It shows Fig. Z the view of a cross section of an inventive Embodiment of a liquid cooling unit, FIG. 2 shows a side view of the in Fig. Z shown unit, the casting is only indicated by dashed lines, 3 shows a plan view of another embodiment of the unit according to the invention, Fig. 4 is a side view of the unit shown in Fig. 3, but with a little larger scale used and the casting is only indicated by dashed lines, Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 3, the Casting is shown only by dashed lines.

In Fig. z und 2 bezeichnet das Bezugszeichen ro ein Aluminiumgußstück, in dem ein Paar schraubenförmig gewundener Schlangen 12 und 14, die vorzugsweise aus Kupfer gefertigt sind, eingebettet sind und von denen 12 die Kühlschlange und 14 die Flüssigkeitsschlange darstellt. Die Schlange r2 kann als Verdampfer eines Kühlsystems oder dazu dienen, ein flüssiges Kühlmittel, z. B. Sole, zu führen. Die oberste und die unterste Windung der Schlange 1.2 besitzen Verlängerungen 16 bzw. 18, die sich parallel zur Achse des Gußstückes nach dessen oberem und unterem Ende zu erstrecken. Bevor das Metall um die Schlangen gegossen wird, werden diese Verlängerungen mit den Anschlüssen 2o bzw. 22 verbunden,. deren innere Enden in das Metall eingegossen werden.In Figs. Z and 2, the reference numeral ro denotes an aluminum casting, in which a pair of helically wound serpentines 12 and 14, which are preferably are made of copper, are embedded and of which 12 are the cooling coil and 14 depicts the fluid snake. The snake r2 can be used as a vaporizer Cooling system or serve to use a liquid coolant, e.g. B. Sole to lead. the The top and bottom turns of the snake 1.2 have extensions 16 or 18, which is parallel to the axis of the casting towards its upper and lower ends to extend. Before the metal is poured around the snakes, these are extensions connected to the connections 2o and 22, respectively. the inner ends of which are cast into the metal will.

In gleicher Weise sind die Enden der Schlange 14 mit den Verlängerungen 24 und 26 versehen, die sich ebenfalls zu den Endflächen des Gußstückes hin erstrecken und mit den Anschlüssen 28 und 30 versehen sind, deren innere Enden in das Metall eingegossen werden.In the same way are the ends of the snake 14 with the extensions 24 and 26 which also extend to the end faces of the casting and terminals 28 and 30 are provided with their inner ends in the metal be poured.

Wenn die zu kühlende Flüssigkeit in den Anschluß 28 eingeführt und die gekühlte Flüssigkeit durch Anschluß 30 entnommen wird, dann stellen der Anschluß 22 normalerweise den Kühlmitteleinlaß und Anschluß 2o den Kühlmittelauslaß dar, damit die beiden Flüssigkeiten in entgegengesetzter Richtung fließen.When the liquid to be cooled is introduced into connection 28 and the cooled liquid is withdrawn through connection 30 , connection 22 normally represents the coolant inlet and connection 20 represents the coolant outlet, so that the two liquids flow in opposite directions.

Bei einer Mindeststärke von o,6 cm angegossenem Material um die Schlangen, wobei angenommen wird, daß das Gußstück aus Aluminium hergestellt ist und der äußere Durchmesser der Schlangen 43 cm oder weniger beträgt, ist das Gußstück stark genug, um den Sprengdruck auszuhalten, der im Fall eines Gefrierens der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsschlange entsteht. Demgemäß kann die Einheit durch ein Gefrieren der Flüssigkeit nicht beschädigt werden. Darüber hinaus leisten die Anschlüsse, da sie sich über die Oberflächen des Gußstückes hinaus erstrecken, eine Unterstützung gegen das Platzen der Rohre an den Stellen, wo die Rohre das Gußstück verlassen..Wenn das Kupferrohr, aus dem die Schlangen geformt sind, ohne äußeren Halt aus dem Gußstück herausträte, so würde es im Fall eines Gefrierens der Flüssigkeit an dieser Stelle platzen können. Jedoch erstrecken sich die Anschlüsse so weit außerhalb des Gußstückes, daß sie das Rohr auf eine Entfernung hin stützen,. die so groß ist, daß sie über die Stelle hinausgeht, an der ein Gefrieren stattfinden würde. Die in das Gußstück eingegossenen Anschlußstücke haben noch den weiteren Vorteil zur Folge, daß die Enden der Schlangen dagegen geschützt sind, durch unvorsichtiges Behandeln der Einheit, bevor diese in einen Kühler eingebaut wird, an diesen Stellen abgebrochen zu werden.With a minimum thickness of 0.6 cm cast material around the snakes, it is assumed that the casting is made of aluminum and the outer The diameter of the snakes is 43 cm or less, the casting is strong enough to in order to withstand the blasting pressure, which in the event of the liquid freezing in the liquid snake arises. Accordingly, the unit can by freezing the liquid will not be damaged. In addition, the connections as they extend beyond the surfaces of the casting, a support against bursting of the pipes at the points where the pipes leave the casting the copper pipe from which the snakes are formed, with no external support from the casting leaked out, it would in the event of the liquid freezing at this point can burst. However, the connections extend so far outside the casting that that they support the pipe at a distance. which is so big that it is over goes beyond the point where freezing would occur. The one in the casting cast fittings have the further advantage that the Ends of the snakes are protected against it, by careless handling of the unit, before it is built into a cooler to be broken off at these points.

Bei der in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform stellt to wieder den Gußblock dar. 32 bezeichnet eine innere Kühlschlange, die an ihrem unteren Ende durch eine Windung 32, mit einer äußeren Kühlschlange 32' verbunden ist. Das obere Ende der inneren Schlange 322 ist mit einem Anschlußstück 34 verbunden, während das obere Ende der äußeren Schlange 32' mit einem Anschlußstück 36 verbunden ist. Bezugszeichen 38 bezeichnet eine innere Flüssigkeitsschlange, deren unteres Ende durch eine Windung 38a mit dem unteren Ende einer äußeren Flüssigkeitsschlange 38' verbunden ist. Das obere Ende der Schlange 38 ist mit einem Anschlußstück 40 verbunden, während das obere Ende der Schlange 38' mit einem Anschlußstück 42 verbunden ist. Wie ersichtlich, wechseln die Windungen der inneren Kühlschlange 32 und die Windungen der inneren Flüssigkeitsschlange 38 miteinander ab, während die Windungen der äußeren Kühlschlange 32' mit den Windungen der äußeren Flüssigkeitsschlange 38' abwechseln. Die Anschlußstücke 34 und 36 besitzen zweckmäßig tangentiale Seitenflächen, die die Drehung der Anschlußstücke bei ihrer Befestigung an anderen Teilen verhindern.In the embodiment shown in FIGS. 3, 4 and 5, to again represents the cast block. 32 denotes an inner cooling coil which is connected at its lower end by a winding 32 to an outer cooling coil 32 '. The upper end of the inner coil 322 is connected to a fitting 34, while the upper end of the outer coil 32 'is connected to a fitting 36. Reference numeral 38 denotes an inner fluid coil, the lower end of which is connected by a turn 38a to the lower end of an outer fluid coil 38 '. The upper end of the coil 38 is connected to a connector 40, while the upper end of the coil 38 'is connected to a connector 42. As can be seen, the turns of the inner cooling coil 32 and the turns of the inner liquid coil 38 alternate with one another, while the turns of the outer cooling coil 32 'alternate with the turns of the outer liquid coil 38'. The connection pieces 34 and 36 expediently have tangential side surfaces which prevent the rotation of the connection pieces when they are attached to other parts.

Der radiale Abstand zwischen den inneren und äußeren Schlangen ist größer als der axiale Abstand zwischen angrenzenden Windungen der beiden inneren oder der beiden äußeren Schlangen. Auf diese Weise steht der Wärmeübertragung von einer beliebigen Windung der Flüssigkeitsschlange auf die Kühlschlange ein geringerer Widerstand entgegen als der Übertragung auf eine andere Windung der Flüssigkeitsschlange, und deshalb wird Wärme in allen Fällen auf die Kühlschlange und nicht auf eine andere Windung der Flüssigkeitsschlange übertragen.The radial distance between the inner and outer snakes is greater than the axial distance between adjacent turns of the two inner ones or the two outer serpents. This way the heat transfer from any turn of the liquid coil on the cooling coil is a smaller one Resistance opposite than the transfer to another turn of the fluid coil, and therefore, in all cases, heat is applied to the cooling coil and not to another Transfer the turn of the liquid coil.

Wie bei der ersten Ausführungsform sind die Anschlußstücke an den Enden der Schlangen in den Aluminiumblock eingegossen, um die Schlangenenden gegen Beschädigung infolge Gefrierens oder unsachgemäßer Behandlung zu schützen. Der Aluminiumblock ist genügend dick, um den durch Gefrieren entstehenden Druck auszuhalten und vermag deshalb das Bersten der Flüssigkeitsrohre zu verhindern.As in the first embodiment, the connectors are on the Ends of the snakes are cast into the aluminum block to oppose the snake ends Protect from damage caused by freezing or improper handling. The aluminum block is thick enough to withstand the pressure caused by freezing and is able to for this reason prevent the liquid pipes from bursting.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Heat exchanger unit for cooling beverages or similar liquids, containing at least one helically wound cooling tube and at least one liquid tube through which the liquid to be cooled flows and extends parallel to the cooling tube and at a certain distance therefrom, characterized in that said Pipes are cast in an aluminum block from which the pipe ends protrude and which is thick enough to prevent the liquid pipe from bursting if the liquid in this pipe freezes, and that metal fittings surround the ends of the liquid pipe, are connected to them and they reinforce, and each connection has a part embedded in the aluminum block which forms a whole with its part lying outside the block and which extends from the embedded part into the space outside the cooling zone.

2. Heat exchanger unit according to claim i, characterized in that the aluminum block is cylindrical inner and has outer wall surfaces and substantially flat, annular end surfaces.

3. Heat exchanger unit according to claim i or 2, characterized in that the Connection pieces (3q. And 36) have tangential side surfaces that the rotation prevent the fittings from being attached to other parts.