EP0629824B1 - Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an evaporator for a compressor cooling device, which is made from a two-layer evaporator board, between which meandering coolant channels and an inlet and an outlet area for supplying and discharging the refrigerant are formed, with an intake pipe connected to the outlet area, which can be connected to the suction side of the compressor, and with a first capillary tube for supplying liquid refrigerant into the inlet area, which can be connected to a condenser.
- Evaporators designed in this way are known, for example, from DE-B-1 242 646 and are used in many domestic refrigerators.
- the invention is now concerned with the coolant circuit, in particular with the coolant inlet into the evaporator, which takes place in the known cooling devices via a long throttle capillary tube corresponding to the required throttling effect, which according to the prior art is the coolant supply line.
- This throttle capillary tube is routed regularly into the inlet area of the coolant channel through a corresponding inlet thrust and, in the case of the so-called single-tube connection, also lies in the outlet area of the coolant channel with a section of its length.
- the coolant channel itself runs in a meandering manner in one of two aluminum sheets welded together, for example according to the so-called roll bonding process Manufactured, originally flat, then formed into the refrigerator compartment evaporator board and closes on the outlet side with an aluminum pipe socket, the so-called suction pipe, which is inserted pressure-tight into the channel end.
- the throttle capillary tube is so long in most of the refrigerator types manufactured today that it can only be accommodated to a small extent in the inlet area of the coolant channel of the evaporator and for the most part, often with a partial length of several meters, is outside the evaporator. This part length is regularly wound up in a ring bundle to form a so-called capillary curl.
- a first production simplification could already be achieved by using throttle capillary tubes for evaporators of different types, all of which have an outer diameter of, for example, 1.9 mm, with inner diameters of, for example, 0.55 to 1.05 mm, which allow a type-dependent adaptation.
- at least connections of the throttle capillary tube or openings for this can be designed uniformly.
- the dragging of the capillary curl in the final stages of production continues to be a hindrance, just as the capillary curl unfavorably determines the packing density of the evaporators during transport to the cooling device manufacturers.
- the object of the invention is to simplify the variety in the manufacture of the evaporators caused by the numerous types of cooling device and to take into account the consequences of using new coolants of lower viscosity.
- the generic evaporator is now characterized by a second capillary tube and the arrangement of a guide tube in which the first capillary tube on the evaporator side and the second capillary tube on the condenser side are inserted in a sealed manner to the outside, the first capillary tube outside the evaporator plate through the wall of the suction tube or through the wall an intermediate pipe adjoining the suction pipe leads to the outside and the second capillary pipe is connected to the inlet region via the first capillary pipe.
- the invention enables extensive standardization of the evaporator production and basically permits the separate production of the evaporator tubes, which are still free of throttle capillary tubes and the associated capillary tubes, up to a final assembly in which the capillary tube is installed in the guide tube, i.e. inserted into this or inserted through it as far as possible and finally soldered to it.
- the length, type and installation of the guide tubes in the evaporator boards can be reduced to a small number of construction variants, thus simplifying the production process.
- the guide tube is fastened on the outside of the suction tube or on the outside of the intermediate tube.
- the outer end of the guide tube ends in the outlet area and sealingly penetrates the suction tube or the intermediate tube.
- the invention makes it possible to adapt easily to different design requirements of the cooling device manufacturers.
- An arrow 5 indicates that Inflow direction
- another arrow 6 indicates the outflow direction.
- FIG. 1 shows a flat evaporator, the coolant channel 2 of which is partially indicated by a broken line.
- a suction pipe 10 serves for the coolant outlet.
- a soldered intermediate pipe 11 made of copper connects to the suction pipe 10 made of aluminum.
- a first capillary tube 12 which in an approximately S-shaped curvature 14 of the intermediate tube 11 leads through the wall of the intermediate tube to the outside and is inserted into the end of the guide tube 8 on the evaporator side.
- the guide tube 8 is held on the intermediate tube 11 via an element 13.
- a second capillary tube 7 is inserted into the other end of the guide tube 8 at a distance from the first capillary tube 12.
- the second capillary tube 7 and the first capillary tube 12 are connected to the guide tube 8 by soldering. Suitable measures must be taken when soldering so that the capillaries are not accidentally closed by solder.
- the intake manifold connections are first made, but still without the second capillary tube 7, and then attached to the evaporator board 1.
- the second capillary tube 7 is only installed when the evaporator is otherwise finished.
- the structural unit shown without a second capillary tube 7 represents a standard suction tube connection which can be used for many types of evaporator and in which the first capillary tube 12 has, for example, an inner diameter of 1.1 mm.
- This standard intake manifold connection is now supplemented with a wide variety of second capillary tubes 7, which correspond only to the first capillary tube 12 in terms of the outer diameter, namely with capillary tubes 7 having a more or less small inner diameter and different lengths.
- FIG. 2 shows that the coolant supply line here is composed of the large length section L1, the second length section L2, a short area in the guide tube 8 and the third length section of the first capillary tube 12.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät, welches aus einer zweilagigen Verdampferplatine gefertigt ist, zwischen denen mäanderartig verlaufende Kühlmittelkanäle sowie ein Einlaß- und ein Auslaßbereich zum Zu- bzw. Abführen des Kältemittels ausgebildet sind, mit einem mit dem Auslaßbereich verbundenen Saugrohr, welches an die Saugseite des Kompressors anschließbar ist, und mit einem ersten Kapillarrohr zum Zuführen von flüssigem Kältemittel in den Einlaßbereich, welches an einem Verflüssiger anschließbar ist. Derartig gestaltete Verdampfer sind beispielsweise aus der DE-B-1 242 646 bekannt und in vielen Haushaltskühlschränken in Benutzung.
- Die Erfindung befaßt sich nun bezüglich des Kühlmittelkreislaufes, insbesondere mit dem Kühlmitteleinlaß in den Verdampfer, der bei den bekannten Kühlgeräten über ein dem benötigten Drosseleffekt entsprechend langes Drossel-Kapillarrohr, das nach dem praktizierten Stand der Technik die Kühlmittelzuführungsleitung darstellt, erfolgt. Dieses Drossel-Kapillarrohr ist regelmäßig bis in den Einlaßbereich des Kühlmittelkanals durch einen entsprechenden Einlaßanschub hineingeführt und liegt beim sogenannten Einrohranschluß mit einem Abschnitt seiner Länge auch im Auslaßbereich des Kühlmittelkanals. Der Kühlmittelkanal selbst verläuft mäanderartig in einer aus zwei miteinander verschweißten Aluminiumblechen, beispielsweise nach dem sogenannten Rollbondverfahren hergestellten, ursprünglich ebenen, dann zum Kühlfach geformten Verdampferplatine und schließt auslaßsseitig mit einem in das Kanalende druckdicht eingesetzten Aluminiumrohrstutzen, dem sogenannten Saugrohr ab.
- Das Drossel-Kapillarrohr ist heute bei der Mehrzahl der hergestellten Kühlschranktypen so lang, daß es im Einlaufbereich des Kühlmittelkanals des Verdampfers nur noch zu einem kleinen Teil untergebracht werden kann und zum großen Teil, häufig mit einer Teillänge von mehreren Metern, außerhalb des Verdampfers liegt. Diese Teillänge wird regelmäßig ringbundartig zu einer sogenannten Kapillarlocke aufgewickelt.
- Mit der in jüngerer Zeit vollzogenen Einführung neuer Kältemittel, die andere Stoffeigenschaften als die bisherigen haben, aber auch ein eigenes Übergangsverhalten von der flüssigen zur gasförmigen Phase im Kühlmittelkreislauf zeigen, war die Drosselstrecke bei gleichem Kapillarrohrinnendurchmesser zu verlängern, wodurch sich die Kapillarlocke noch vergrößerte.
- Eine erste Fertigungsvereinfachung konnte bereits dadurch erreicht werden, daß für Verdampfer verschiedenen Typs Drossel-Kapillarrohre verwendet werden, die alle einen Außendurchmesser von beispielsweise 1,9 mm haben, mit Innendurchmessern von beispielsweise 0,55 bis 1,05 mm eine typbedingte Anpassung ermöglichen. So lassen sich wenigstens Anschlüsse des Drossel-Kapillarrohres oder Durchbrüche hierfür einheitlich gestalten. Das Mitschleppen der Kapillarlocke in den Endschritten der Fertigung stellt jedoch nach wie vor eine Behinderung dar, wie auch die Kapillarlocke die Packungsdichte der Verdampfer beim Transport zu den Kühlgeräteherstellern ungünstig bestimmt.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die durch die zahlreichen Kühlgerätetypen bedingte Vielfalt in der Fertigung der Verdampfer zu vereinfachen und dabei den Folgen des Einsatzes neuer Kühlmittel geringerer Viskosität Rechnung zu tragen.
- Erfindungsgemäß ist nun der gattungsgemäße Verdampfer gekennzeichnet durch ein zweites Kapillarrohr und die Anordnung eines Führungsrohres, in dem verdampferseitig das erste Kapillarrohr und verflüssigerseitig das zweite Kapillarrohr nach außen abgedichtet eingesetzt sind, wobei das erste Kapillarrohr außerhalb der Verdampferplatine durch die Wand des Saugrohres oder durch die Wand eines an dem Saugrohr anschließenden Zwischenrohres nach außen führt und das zweite Kapillarrohr über das erste Kapillarrohr Verbindung mit dem Einlaßbereich hat.
- Die Erfindung ermöglicht eine weitgehende Standardisierung der Verdampferfertigung und erlaubt im Fertigungsablauf grundsätzlich das getrennte Fertigen der noch drosselkapillarrohrfreien Verdampfer und der zugehörigen Kapillarrohre bis zu einer Endmontage, bei der das Kapillarrohr in das Führungsrohr eingebaut, d.h. in dieses beliebig weit eingesteckt oder durch dieses hindurchgesteckt und schließlich mit diesem verlötet wird. Länge, Art und Einbau der Führungsrohre in die Verdampferplatinen kann auf eine geringe Zahl von Bauvarianten reduziert und damit der Fertigungsablauf vereinfacht werden.
- Bedeutend für eine Standardisierung der Verdampferfertigung ist, daß bei allen Verdampfern eines Typenbereichs ein und derselbe Innendurchmesser für das weitere Kapillarrohr gewählt werden kann, um dann mit einzeltypenbedingten variablen Innendurchmessern des Drossel-Kapillarrohres die erforderliche Anpassung vorzunehmen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungsrohr außen am Saugrohr oder außen am Zwischenrohr befestigt.
- Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung endet das äußere Ende des Führungsrohres im Auslaßbereich und durchsetzt dichtend das Saugrohr oder das Zwischenrohr.
- Insgesamt ermöglicht es die Erfindung, sich unterschiedlichen Konstruktionswünschen der Kühlgerätehersteller problemlos anzupassen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
- Es zeigen in schematischer und in ganz oder teilweise geschnittener Darstellung:
- Fig. 1
- einen Verdampfer eines Kühlgerätes mit einem Einrohranschluß und
- Fig. 2
- eine abgewandelte Ausführung des Einrohranschlusses für einen Verdampfer.
- In Fig. 1 und 2 sind sogenannte Einrohranschlüsse dargestellt, die bis auf das Einstecken des Drossel-Kapillarrohres so hergestellt und in eine Verdampferplatine eingebaut werden.
- In der gemäß Fig. 1 aus zwei aufeinander liegenden, bis auf die Kanalbereiche miteinander verbundenen Aluminiumblechen hergestellten Verdampferplatine 1 verläuft ein Kühlmittelkanal 2, zu dem ein Einlaßbereich 3 und ein Auslaßbereich 4 gehören. Ein Pfeil 5 deutet die Einströmrichtung, ein weiterer Pfeil 6 deutet die Ausströmrichtung an.
- Während Verdampfer von Kühlgeräten regelmäßig zu einem Kühlfach geformt sind, zeigt Fig. 1 einen ebenen Verdampfer, dessen Kühlmittelkanal 2 teilweise durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
- Dem Kühlmittelauslaß dient ein Saugrohr 10.
- Bei dem Einrohranschluß gemäß Fig. 1 schließt an das Saugrohr 10 aus Aluminium ein angelötetes Zwischenrohr 11 aus Kupfer an. Im Saugrohr 10 und im Zwischenrohr 11 liegt ein erstes Kapillarrohr 12, das in einer hier etwa S-förmigen Krümmung 14 des Zwischenrohres 11 durch die Wand des Zwischenrohres nach außen führt und in das verdampferseitige Ende des Führungsrohres 8 eingesteckt ist. Das Führungsrohr 8 wird über ein Element 13 am Zwischenrohr 11 gehalten.
- In das andere Ende des Führungsrohres 8 ist ein zweites Kapillarrohr 7 mit Abstand zum ersten Kapillarrohr 12 eingesteckt. Das zweite Kapillarrohr 7 und das erste Kapillarrohr 12 sind mit dem Führungsrohr 8 durch Löten verbunden. Beim Löten sind geeignete Maßnahmen zu treffen, damit sich die Kapillaren nicht versehentlich durch Lot schließen.
- Bei der Verdamperfertigung werden zunächst die Saugrohranschlüsse, jedoch noch ohne das zweite Kapillarrohr 7 hergestellt und dann an die Verdampferplatine 1 angebaut. Der Einbau des zweiten Kapillarrohres 7 erfolgt erst, wenn der Verdampfer im übrigen fertig ist.
- Die dargestellte Baueinheit ohne zweites Kapillarrohr 7 stellt einen Standard-Saugrohranschluß dar, der für viele Verdampfertypen verwendbar ist und bei dem das erste Kapillarrohr 12 beispielsweise einen Innendurchmesser von 1,1 mm hat. Dieser Standard-Saugrohranschluß wird nun mit den unterschiedlichsten, nur im Außendurchmesser dem ersten Kapillarrohr 12 entsprechenden zweiten Kapillarrohr 7 ergänzt, nämlich mit Kapillarrohren 7 mehr oder weniger kleiner Innendurchmesser und unterschiedlicher Länge.
- In Fig. 2 ist eine Kapillarlocke 15 angedeutet und gezeigt, wie besonders lange zweite Kapillarrohre 7 räumlich komprimiert werden. Weiterhin zeigt Fig. 2, daß sich die Kühlmittelzuführungsleitung hier aus dem großen Längenabschnitt L1, dem zweiten Längenabschnitt L2, einem kurzen Bereich im Führungsrohr 8 und dem dritten Längenabschnitt des ersten Kapillarrohres 12 zusammensetzt.
Claims (3)
- Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät, welches aus einer zweilagigen Verdampferplatine (1) gefertigt ist, zwischen denen mäanderartig verlaufende Kühlmittelkanäle sowie ein Einlaß- und ein Auslaßbereich (3 bzw. 4) zum Zu- bzw. Abführen des Kältemittels ausgebildet sind, mit einem mit dem Auslaßbereich (4) verbundenen Saugrohr (10), welches an die Saugseite des Kompressors anschließbar ist, und mit einem ersten Kapillarrohr (12) zum Zuführen von flüssigem Kältemittel in den Einlaßbereich (3), welches an einem Verflüssiger anschließbar ist,
gekennzeichnet durch
ein zweites Kapillarrohr (7) und die Anordnung eines Führungsrohres (8), in dem verdampferseitig das erste Kapillarrohr (12) und verflüssigerseitig das zweite Kapillarrohr (7) nach außen abgedichtet eingesetzt sind, wobei das erste Kapillarrohr (12) außerhalb der Verdampferplatine (1) durch die Wand des Saugrohres (10) oder durch die Wand eines an dem Saugrohr (10) anschließenden Zwischenrohres (11) nach außen führt und das zweite Kapillarrohr (7) über das erste Kapillarrohr (12) Verbindung mit dem Einlaßbereich (3) hat. - Verdampfer nach anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (8) außen am Saugrohr (10) oder außen am Zwischenrohr (11) befestigt ist. - Verdampfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Führungsrohres (8) das Saugrohr (10) oder das Zwischenrohr (11) dichtend durchsetzt und im Auslaßbereich (4) endet.
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