EP2556319A2 - Drahtrohrwärmetauscher, verfahren zu dessen herstellung und diesen verwendendes kältegerät - Google Patents

Drahtrohrwärmetauscher, verfahren zu dessen herstellung und diesen verwendendes kältegerät

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EP2556319A2
EP2556319A2 EP11712238A EP11712238A EP2556319A2 EP 2556319 A2 EP2556319 A2 EP 2556319A2 EP 11712238 A EP11712238 A EP 11712238A EP 11712238 A EP11712238 A EP 11712238A EP 2556319 A2 EP2556319 A2 EP 2556319A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
tube heat
bitumen
wire tube
wires
Prior art date
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Application number
EP11712238A
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English (en)
French (fr)
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EP2556319B1 (de
Inventor
Detlef Cieslik
Berthold Pflomm
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP2556319A2 publication Critical patent/EP2556319A2/de
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/122—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and being formed of wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004—Particular heat storage apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a wire tube heat exchanger, in particular for a household refrigerating appliance, with two layers of wires and a refrigerant pipe extending into a gap between the layers.
  • Sections of the refrigerant tube, bags are inserted, which are filled with a thermal energy storage medium. If such a heat exchanger in one
  • Refrigeration unit is installed, the thermal ballast, which represent these bags, leads to an extension of the running times and downtime of a compressor, which pumps the refrigerant through the refrigerant line.
  • a compressor which pumps the refrigerant through the refrigerant line.
  • Compressor runtime on the total operating time of the refrigerator allows a particularly energy-efficient operation.
  • the energy storage medium has the advantage that a close thermal contact between the wires and / or the refrigerant line on the one hand and the
  • An object of the invention is to provide a heat exchanger, the efficient heat exchange between a heat transfer medium and a
  • a second object of the invention is to provide a heat exchanger with an energy storage medium, which guarantees a close thermal contact with the energy storage medium without the risk of leakage.
  • Wire tube heat exchanger in particular for a household refrigerating appliance, with two layers of wires and a refrigerant pipe extending in a space between the layers of the intermediate space at least partially with bitumen as
  • Bitumen can be made easily plastic by heating, so that it fits tightly to any contour of the wires or the
  • At least a first of the two layers of wires is predominantly, i. on one
  • bitumen In order not to interfere with the heat exchange with the environment, the bitumen should have a large exposed surface. Therefore it is for the effectiveness of the
  • Heat exchanger expedient when the embedded wires of the first layer appear on a surface of the bitumen.
  • the surface of the bitumen advantageously has ribs in which the wires of the first layer run.
  • the projection of the ribs over adjacent areas of the surface, in particular over each extending between the ribs grooves should correspond at least to the diameter of the wires.
  • Wire-tube heat exchanger filled the gap completely with bitumen. In order to protect the bituminous layer from damage, it is advantageous if the bitumen does not project beyond the wires of the second layer.
  • the amount of bitumen used is preferably so large that the bitumen touches the wires of the second layer.
  • An edge portion of the plate-shaped wire tube heat exchanger can be any shape.
  • This edge region may, in particular, comprise marginal wires of the first and second layers and / or the respective outermost of a plurality of parallel sections of the refrigerant tube.
  • the invention also provides a refrigeration appliance, in particular a domestic refrigeration appliance, in which a wire tube heat exchanger of the type described above is mounted on an outer surface of the body as a condenser.
  • Wire tube heat exchanger expediently mounted on the body so that the second layer of the wire tube heat exchanger is remote from the carcass. That's how it is
  • An advantageous method for manufacturing a wire tube heat exchanger of the type described above comprises the steps:
  • bitumen film placed on an outside of the first layer of wires; c) pressing at least a portion of the bitumen film through the gaps
  • the partial pressing of the bitumen results in an embedding of the wires of the first layer in the bitumen layer and thus a secure anchoring of the bitumen on the heat exchanger.
  • it is expediently heated.
  • Particularly preferred is a
  • Temperature range is a firm adhesion of the bitumen to the wires of the first layer without the additional use of adhesives achievable. Higher temperatures lead to poorer adhesion due to the increasing flowability of the bitumen; lower temperatures require very high pressing forces, which can damage the structure of the wire tube heat exchanger. To the finished heat exchanger given edge dimensions a large
  • a yielding cushion into which the wires of the first layer can press.
  • a cushion may in particular consist of silicone.
  • Fig. 1 is an exploded view of a piece of a
  • Heat exchanger a bitumen foil and a press stamp
  • FIG. 2 shows the heat exchanger piece of FIG. 1 with pressed-on bitumen foil
  • FIG. 3 shows a schematic section through a wire tube heat exchanger before the pressing of bitumen foils according to a second embodiment of the invention
  • Fig. 4 shows the finished pressed heat exchanger according to the second
  • Fig. 5 is a view of a refrigerator with an inventive
  • Heat exchanger a view of a refrigerator with an inventive heat exchanger.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a section of a
  • Wire tube heat exchanger 1 of known per se structure, with two mutually parallel layers 2, 3 of wires 2a, 2b, 3a, 3b, ... and one in a gap 4 between the layers 2, 3 meandering and with the wires of the two layers 2.3 by means of spot welds firmly connected refrigerant pipe 5.
  • Wire tube heat exchanger is a section of a bitumen 6 shown.
  • the heat exchanger 1 is shown in Fig. 2 in cross section, placed in a mold 10, wherein outer sheets 1 1 of the refrigerant pipe 5 and optionally these adjacent marginal wires 2a, 3a of the layers 2, 3 between parts 12, 13 of the mold 10 are sealed.
  • the edge lengths of a central clearance of the mold 10 correspond to those of the punch 7.
  • the width of the bitumen film 6 also corresponds to the width of the cavity. The length of the bituminous film 6 may be smaller than that of the cavity and the
  • FIG. 3 shows this situation in a perspective partial view analogous to FIG
  • Most of the bitumen is displaced into the space 4 inside; wherein the streams of material which have passed through a wire 2b, 2c, ... on its opposite sides, are again fused together on the downstream side of the wire, so that only a narrow groove 14 in the flow shadow of the wire at one of the layer 3 adjacent surface of the bituminous film 6 is emerging. Since that
  • Bitumen over a gap between two wires of the layer 2 is more compliant than immediately above these wires are pressed into the bitumen-contacting surface of the pad 9 respectively at the location of the wires 2a, 2b, ... and the refrigerant raw rs 5 grooves. Therefore, on the side of the wires 2 facing the punch 7, the bitumen is not completely displaced, but a thin layer of bitumen remains between the wires 2b, 2c ... and the punch 7, so that the wires 2b, 2c, .. are embedded in the bitumen of the film 6 over their entire circumference. Thus, later, after cooling, a firm anchoring of the bitumen at the heat exchanger 1 results.
  • the stamp 7 facing surface of the bitumen 6 gets a strong contouring by pressing; which is quite desirable for intensifying the heat exchange with the environment.
  • the strength of the contouring can be influenced by pressing pressure, pressing temperature and compliance of the pad 9; Preferably, it is set so that the tips of forming in the surface of the bitumen, surrounding the wires 2 ribs 15 by at least the diameter of the wires 2 over each lying between the ribs 15 recesses 16 survive.
  • bitumen sheets 6 are placed on two sides of a wire tube heat exchanger 1 and pressed against each other under heating, whereby the evaporator structure shown in section in Fig. 5 is obtained.
  • Interspace 4 between the layers 2, 3 are from both sides in the
  • bitumen foils 6 fused together. Due to the fusion of the films 6, the bitumen is firmly anchored even if the wires 2b, 2c, 3b, 3c, ... are not completely surrounded by bitumen on their entire circumference, but in the flow shadow of the wires 2b, 2c, 3b, 3c , ... column 19 on a portion of the circumference of the wires 2b, 2c, 3b, 3c, ... remain open.
  • Fig. 6 shows a perspective view of a domestic refrigerator, which obtained with a method according to the illustrated with reference to Figures 1 to 3
  • Wire tube heat exchanger is equipped as a condenser.
  • the heat exchanger 20 is on a rear wall of a body 17 of the refrigerator mounted.
  • the refrigerant pipe 5 comprises a plurality of parallel, horizontally guided pipe sections 18, which are connected by arcs 1 1 in series.
  • the bituminous film 6 is pressed from the rear wall of the body 17 facing side into the heat exchanger 20.
  • the edge length of the film 6 is so dimensioned that of the pipe sections 18 each of the uppermost and the lowest, denoted by 18a, is not touched by the bitumen.
  • the remaining pipe sections 18 are encased in a large part of their circumference of the bitumen and accordingly shown in the figure only as dashed lines.
  • the wires of the body 17 facing the layer 2 are not shown in Fig. 6; they are with the exception of the wires 2a on the right and left edges of the evaporator and their on the outer
  • the thickness of the bituminous film 6 is dimensioned such that the film 6 just does not penetrate into the gaps between the wires 3a, 3b, 3c,... Of the layer 3 facing away from the body 17 in the fully deformed state. These wires 3a, 3b, 3c, ... remain freely visible and are
  • the bitumen in the finished refrigerator is protected on the one hand by the wires facing away from the body 17 layer 3 and at its edges by the marginal wires 2a, 3a of the layers 2 and 3 and the outer pipe sections 18a from damage.
  • the body 17 facing the surface of the heat exchanger is largely free of sharp corners and edges, where dust can get stuck by the bitumen layer exposed there. Since the bitumen largely fills the gap 4, dust from the side facing away from the body can hardly be deposited on the body
  • the bituminous layer therefore does not only form a thermal ballast, which allows to extend the compressor operating phases

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Abstract

Ein Drahtrohrwärmetauscher, insbesondere für ein Haushalts-Kältegerät, umfasst zwei Lagen (2; 3) von Drähten (2a, 2b, ...; 3a, 3b, ...) und ein sich in einem Zwischenraum (4) zwischen den Lagen (2; 3) erstreckendes Kältemittelrohr (5). Der Zwischenraum (4) ist wenigstens teilweise mit Bitumen (6) verfüllt. Das Bitumen (6) wird erwärmt und durch Spalte zwischen den Drähten (2a, 2b, ...) hindurch in den Zwischenraum (4) eingepresst.

Description

Drahtrohrwärmetauscher, Verfahren zu dessen Herstellung und diesen verwendendes Kältegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drahtrohrwärmetauscher, insbesondere für ein Haushaltskältegerät, mit zwei Lagen von Drähten und einem sich in einen Zwischenraum zwischen den Lagen erstreckenden Kältemittelrohr.
Aus DE 199 48 480 A1 ist ein Wärmetauscher dieses Typs bekannt, bei dem in dem Zwischenraum zwischen den zwei Lagen ferner, jeweils zwischen zwei parallelen
Abschnitten des Kältemittelrohrs, Beutel eingefügt sind, die mit einem thermischen Energiespeichermedium gefüllt sind. Wenn ein solcher Wärmetauscher in einem
Kältegerät eingebaut ist, führt der thermische Ballast, den diese Beutel darstellen, zu einer Verlängerung der Laufzeiten und der Stillstandszeiten eines Verdichters, der das Kältemittel durch die Kältemittelleitung pumpt. Eine solche Verlängerung der
Verdichterbetriebsphasen ohne gleichzeitige Vergrößerung des Anteils der
Verdichterlaufzeit an der Gesamtbetriebszeit des Kältegeräts ermöglicht einen besonders energieeffizienten Betrieb.
Die Verwendung von biegeschlaffen Beuteln zur Unterbringung des
Energiespeichermediums hat zwar den Vorteil, dass ein enger thermischer Kontakt zwischen den Drähten und/oder der Kältemittelleitung einerseits und dem
Energiespeichermedium andererseits sichergestellt werden kann, doch besteht eine hohe Gefahr des Leckwerdens der Beutel bei unsachgemäßer Behandlung. Außerdem eignen sich die Beutel zwar gut für einen horizontal eingebauten Wärmetauscher wie etwa einen Verdampfer zwischen zwei Fächern eines Gefriergeräts, doch in der für einen Verflüssiger typischen vertikalen Einbaulage besteht die Gefahr, dass die Beutel in einem unteren Bereich des Wärmetauschers zusammensacken und dadurch ihre Wirksamkeit eingeschränkt ist. Eine Aufgabe der Erfindung ist, einen Wärmetauscher zu schaffen, der einen effizienten Wärmeaustausch zwischen einem Wärmeträgermedium und einem
Energiespeichermedium unabhängig von der Einbaulage des Wärmetauschers garantiert. Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist, einen Wärmetauscher mit einem Energiespeichermedium anzugeben, der ohne die Gefahr des Leckwerdens einen engen thermischen Kontakt mit dem Energiespeichermedium garantiert. Beide Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst, indem bei einem
Drahtrohrwärmetauscher, insbesondere für ein Haushaltskältegerät, mit zwei Lagen von Drähten und einem sich in einem Zwischenraum zwischen den Lagen erstreckenden Kältemittelrohr der Zwischenraum wenigstens teilweise mit Bitumen als
Energiespeichermedium verfüllt ist. Bitumen kann durch Erhitzen leicht plastisch gemacht werden, so dass es sich eng an eine beliebige Kontur der Drähte oder des
Kä Item ittel roh rs des Drahtrohrwärmetauschers anzuschmiegen vermag und ein intensiver Wärmeaustausch zwischen den Drähten oder dem Kältemittelrohr einerseits und dem Bitumen andererseits möglich wird. Bei den in einem Kältegerät auftretenden Betriebstemperaturen des Wärmetauschers ist das Bitumen fest, so dass anders als bei einem flüssigkeitsgefüllten Beutel keine Gefahr besteht, dass das Bitumen seinen Einbauort verlässt.
Um einen engen thermischen Kontakt zu garantieren, ist vorzugsweise wenigstens eine erste der zwei Lagen von Drähten zum überwiegenden Teil, d.h. auf einem
überwiegenden Teil der Länge der Drähte und/oder auf einem überwiegenden Teil ihres Umfangs, in das Bitumen eingebettet.
Um den Wärmeaustausch mit der Umgebung nicht zu beeinträchtigen, sollte das Bitumen eine große frei liegende Oberfläche haben. Daher ist es für die Wirksamkeit des
Wärmetauschers zweckmäßig, wenn die eingebetteten Drähte der ersten Lage sich an einer Oberfläche des Bitumens abzeichnen.
In der Praxis weist die Oberfläche des Bitumens vorteilhafterweise Rippen auf, in denen die Drähte der ersten Lage verlaufen. Der Überstand der Rippen über benachbarte Bereiche der Oberfläche, insbesondere über sich jeweils zwischen den Rippen erstreckende Rillen, sollte wenigstens dem Durchmesser der Drähte entsprechen.
Vorzugsweise ist auf einem überwiegenden Teil der Fläche des plattenförmigen
Drahtrohrwärmetauschers der Zwischenraum vollflächig mit Bitumen verfüllt. Um die Bitumenschicht vor Beschädigung zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn das Bitumen nicht über die Drähte der zweiten Lage übersteht.
Um andererseits eine möglichst hohe Energiespeicherkapazität zu schaffen, ist die Menge des eingesetzten Bitumens vorzugsweise so groß, dass das Bitumen die Drähte der zweiten Lage berührt.
Ein Randbereich des plattenförmigen Drahtrohrwärmetauschers kann
zweckmäßigerweise, ebenfalls um die Gefahr einer Beschädigung der Bitumenschicht zu verringern, von Bitumen freigehalten sein. Dieser Randbereich kann insbesondere randständige Drähte der ersten und der zweiten Lage und/oder die jeweils am weitesten außen liegenden von mehreren parallelen Abschnitten des Kältemittelrohrs umfassen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, bei dem ein Drahtrohrwärmetauscher der oben beschriebenen Art an einer Außenfläche des Korpus als Verflüssiger montiert ist.
Wenn das Bitumen nicht über die Drähte der zweiten Lage übersteht, ist der
Drahtrohrwärmetauscher zweckmäßigerweise so am Korpus angebaut, dass die zweite Lage des Drahtrohrwärmetauschers vom Korpus abgewandt ist. So ist die
Bitumenschicht, auch wenn sie an der entgegengesetzten, dem Korpus zugewandten Oberfläche des Wärmetauschers freiliegt, im eingebauten Zustand vor Beschädigung geschützt. Ein vorteilhaftes Verfahren zum Fertigen eines Drahtrohrwärmetauschers vom oben beschriebenen Typ umfasst die Schritte:
a) Befestigen eines Kältemittel roh rs zwischen zwei Lagen von Drähten;
b) Platzieren einer Bitumenfolie an einer Außenseite der ersten Lage von Drähten; c) Hindurchpressen wenigstens eines Teils der Bitumenfolie durch die Lücken
zwischen den Drähten der ersten Lage.
Aus dem teilweisen Hindurchpressen des Bitumens resultiert eine Einbettung der Drähte der ersten Lage in der Bitumenschicht und damit eine sichere Verankerung des Bitumens an dem Wärmetauscher. Um das Bitumen in einen zum Hindurchpressen geeigneten plastischen Zustand zu bringen, wird es zweckmäßigerweise erwärmt. Besonders bevorzugt ist ein
Temperaturbereich zwischen 70 und 90°C. Es hat sich gezeigt, dass in diesem
Temperaturbereich eine feste Anhaftung des Bitumens an den Drähten der ersten Lage ohne die zusätzliche Verwendung von Klebemitteln erreichbar ist. Höhere Temperaturen führen aufgrund der zunehmenden Fließfähigkeit des Bitumens zu einer schlechteren Haftung; niedrigere Temperaturen erfordern sehr hohe Presskräfte, die die Struktur des Drahtrohrwärmetauschers beschädigen können. Um am fertigen Wärmetauscher bei gegebenen Kantenabmessungen eine große
Oberfläche der Bitumenschicht zu realisieren, über die ein intensiver Wärmeaustausch mit der Umgebung möglich ist, ist es zweckmäßig, zum Hindurchpressen des Bitumens ein nachgiebiges Kissen zu verwenden, in das sich die Drähte der ersten Lage eindrücken können. Ein solches Kissen kann insbesondere aus Silikon bestehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinander gezogene Ansicht eines Stücks eines
Wärmetauschers, einer Bitumenfolie und eines Pressstempels;
Fig.2 das Wärmetauscherstück der Fig. 1 mit angepresster Bitumenfolie;
Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch einen Drahtrohrwärmetauscher vor dem Verpressen von Bitumenfolien gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 den fertig verpressten Wärmetauscher gemäß der zweiten
Ausgestaltung; und
Fig. 5 eine Ansicht eines Kältegerät mit einem erfindungsgemäßen
Wärmetauscher. eine Ansicht eines Kältegerät mit einem erfindungsgemäßi Wärmetauscher.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt aus einem
Drahtrohrwärmetauscher 1 von an sich bekanntem Aufbau, mit zwei zueinander parallelen Lagen 2, 3 von Drähten 2a, 2b, 3a, 3b, ...und einem in einem Zwischenraum 4 zwischen den Lagen 2, 3 mäanderartig verlaufenden und mit den Drähten der zwei Lagen 2,3 durch Punktschweißungen fest verbundenen Kältemittelrohr 5. Oberhalb des
Drahtrohrwärmetauschers ist ein Ausschnitt einer Bitumenfolie 6 dargestellt.
Über der Folie 6 ist -ebenfalls ausschnittweise - ein Stempel 7 mit einer starren Platte und einem der Folie 6 zugewandten Kissen 9 aus einem nachgiebigen Material, insbesondere aus Silikon, gezeigt.
Um einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher zu fertigen, wird der Wärmetauscher 1 wie in Fig. 2 im Querschnitt gezeigt, in einer Hohlform 10 platziert, wobei äußere Bögen 1 1 des Kältemittelrohrs 5 und gegebenenfalls diesen benachbarte randständige Drähte 2a, 3a der Lagen 2, 3 zwischen Teilen 12, 13 der Hohlform 10 dicht eingeschlossen werden. Die Kantenlängen eines zentralen Freiraums der Hohlform 10 entsprechen denen des Stempels 7. Die Breite der Bitumenfolie 6 entspricht ebenfalls der Breite des Hohlraums. Die Länge der Bitumenfolie 6 kann kleiner sein als die des Hohlraums und des
Wärmetauschers 1 , so dass zwei geradlinige Abschnitte 18 des Kältemittelrohrs 5 an entgegengesetzten Rändern des im Wesentlichen rechteckigen Wärmetauschers 1 nicht von der Folie 6 bedeckt werden.
Die Bitumenfolie 6 wird in der Hohlform 10 auf eine Temperatur von ca. 80°C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird das Bitumen plastisch und dringt unter dem Druck des Stempels 7 durch Spalte zwischen den Drähten der Lage 2 in den Zwischenraum 4 ein. Fig. 3 zeigt diesen Sachverhalt in einer zur Fig. 1 analogen perspektivischen Teilansicht des
Wärmetauschers 1 und des Stempels 7 unter Weglassung der Hohlform 10. Der größte Teil des Bitumens ist in den Zwischenraum 4 hinein verlagert; wobei die Materialströme, die einen Draht 2b, 2c, ... an seinen entgegengesetzten Seiten passiert haben, an der strömungsabgewandten Seite des Drahtes wieder miteinander verschmolzen sind, so dass sich lediglich noch eine schmale Rille 14 im Strömungsschatten des Drahtes an einer der Lage 3 benachbarten Oberfläche der Bitumenfolie 6 abzeichnet. Da das
Bitumen über einem Spalt zwischen zwei Drähten der Lage 2 nachgiebiger ist als unmittelbar über diesen Drähten, sind in die das Bitumen berührende Oberfläche des Kissens 9 jeweils am Ort der Drähte 2a, 2b, ... und des Kältemittel roh rs 5 Rillen eingedrückt. Daher wird an der dem Stempel 7 zugewandten Seite der Drähte 2 das Bitumen nicht völlig verdrängt, sondern es bleibt eine dünne Schicht Bitumen zwischen den Drähten 2b, 2c ... und dem Stempel 7 zurück, so dass die Drähte 2b, 2c, ... auf ihrem gesamten Umfang in das Bitumen der Folie 6 eingebettet sind. So resultiert später, nach dem Erkalten, eine feste Verankerung des Bitumens an dem Wärmetauscher 1 .
Die dem Stempel 7 zugewandte Oberfläche der Bitumenfolie 6 bekommt durch das Pressen eine starke Konturierung; die zur Intensivierung des Wärmeaustausche mit der Umgebung durchaus erwünscht ist. Die Stärke der Konturierung ist über Pressdruck, Presstemperatur und Nachgiebigkeit des Kissens 9 beeinflussbar; vorzugsweise ist sie so eingestellt, dass die Spitzen von sich in der Oberfläche des Bitumens ausbildenden, die Drähte 2 umgebenden Rippen 15 um wenigstens den Durchmesser der Drähte 2 über jeweils zwischen den Rippen 15 liegende Vertiefungen 16 überstehen. Einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung zufolge werden Bitumenfolien 6, wie in Fig. 4 dargestellt, an zwei Seiten eines Drahtrohrwärmetauschers 1 platziert und unter Erhitzung gegeneinander gedrückt, wodurch die in Fig. 5 im Schnitt gezeigte Verdampferstruktur erhalten wird. Hier sind die Drähte beider Lagen 2, 3 des Wärmetauschers 1 im
Wesentlichen auf ihrem gesamten Umfang in das Bitumen eingebettet, und im
Zwischenraum 4 zwischen den Lagen 2, 3 sind die von beiden Seiten her in den
Zwischenraum hineingedrückten Bitumenfolien 6 miteinander verschmolzen. Aufgrund der Verschmelzung der Folien 6 ist das Bitumen auch dann fest verankert, wenn die Drähte 2b, 2c, 3b, 3c, ... nicht auf ihrem gesamten Umfang vom Bitumen umflossen sind, sondern im Strömungsschatten der Drähte 2b, 2c, 3b, 3c, ... Spalte 19 auf einem Teil des Umfangs der Drähte 2b, 2c, 3b, 3c, ... offen bleiben.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Haushaltskältegeräts, das mit einem gemäß den mit Bezug auf Figuren 1 bis 3 dargestellten Verfahren erhaltenen
Drahtrohrwärmetauscher als Verflüssiger ausgestattet ist. Der Wärmetauscher 20 ist an einer Rückwand eines Korpus 17 des Kältegeräts montiert. Das Kältemittelrohr 5 umfasst eine Mehrzahl von parallelen, horizontal geführten Rohrabschnitten 18, die durch Bögen 1 1 in Reihe verbunden sind. Die Bitumenfolie 6 ist von der der Rückwand des Korpus 17 zugewandten Seite her in den Wärmetauscher 20 eingepresst. Die Kantenlänge der Folie 6 ist so bemessen, dass von den Rohrabschnitten 18 jeweils der oberste und der unterste, mit 18a bezeichnet, nicht vom Bitumen berührt wird. Die übrigen Rohrabschnitte 18 sind auf einem Großteil ihres Umfangs vom Bitumen umflossen und dementsprechend in der Figur lediglich als gestrichelte Linien dargestellt. Die Drähte der dem Korpus 17 zugewandten Lage 2 sind in Fig. 6 nicht dargestellt; sie sind mit Ausnahme der Drähte 2a am rechten und linken Rand des Verdampfers sowie ihrer an den äußeren
Rohrabschnitten 18' befestigten Enden vollständig in das Bitumen eingebettet. Die Dicke der Bitumenfolie 6 ist so bemessen, dass die Folie 6 im fertig verformten Zustand soeben nicht in die Spalte zwischen den Drähten 3a, 3b, 3c, ...der vom Korpus 17 abgewandten Lage 3 eindringt. Diese Drähte 3a, 3b, 3c, ...bleiben frei sichtbar und sind
dementsprechend in der Figur als durchgezogene Linien dargestellt. Auf diese Weise ist das Bitumen beim fertig zusammengebauten Kältegerät einerseits durch die Drähte der vom Korpus 17 abgewandten Lage 3 und an seinen Rändern durch die randständigen Drähte 2a, 3a der Lagen 2 und 3 bzw. die äußeren Rohrabschnitte 18a vor Beschädigung geschützt. Die dem Korpus 17 zugewandte Oberfläche des Wärmetauschers ist durch die dort frei liegende Bitumenschicht weitgehend frei von scharfen Ecken und Kanten, an denen Staub hängen bleiben kann. Da das Bitumen den Zwischenraum 4 weitgehend ausfüllt, kann sich auch von der korpusabgewandten Seite kaum Staub am
Wärmetauscher 1 absetzen. Die Bitumenschicht bildet daher nicht nur einen thermischen Ballast, der es erlaubt, durch Verlängerung der Verdichterbetriebsphasen den
Wirkungsgrad des Geräts zu verbessern, sondern er begrenzt auch die Ausbildung einer den Wärmetauscher 1 isolierenden und damit den Wirkungsgrad beeinträchtigenden Staubschicht im Laufe des Betriebs.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Drahtrohrwärmetauscher, insbesondere für ein Haushalts-Kältegerät, mit zwei Lagen (2; 3) von Drähten (2a, 2b, ...; 3a, 3b, ...) und einem sich in einem Zwischenraum (4) zwischen den Lagen (2; 3) erstreckenden Kältemittelrohr (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (4) wenigstens teilweise mit Bitumen (6) verfüllt ist.
Drahtrohrwärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste (2) der zwei Lagen (2; 3) zum überwiegenden Teil in das Bitumen (6) eingebettet ist.
Drahtrohrwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebetteten Drähte (2b, 2c, ...) der ersten Lage (2) sich an einer Oberfläche des Bitumens abzeichnen (14; 15).
Drahtrohrwärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche des Bitumens (6) Rippen (15) aufweist, in denen die Drähte (2b, 2c, ...) verlaufen, und dass der Überstand der Rippen (15) über benachbarte Bereiche (16) der Oberfläche wenigstens dem Durchmesser der Drähte (2b, 2c) entspricht.
Drahtrohrwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem überwiegenden Teil der Fläche des plattenförmigen Drahtrohrwärmetauschers der Zwischenraum (4) vollflächig mit Bitumen (6) verfüllt ist.
Drahtrohrwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bitumen (6) nicht über die Drähte (3a, 3b, ...) der zweiten Lage (3) übersteht.
Drahtrohrwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bitumen (6) die Drähte der zweiten Lage berührt
8. Drahtrohrwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich des plattenformigen Drahtrohrwärmetauschers von Bitumen frei ist. 9. Drahtrohrwärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Randbereich randständige Drähte (2a; 3a) der ersten und der zweiten Lage (2; 3) und/oder die jeweils am weitesten außen liegenden (18a) von mehreren parallelen Abschnitten (18) des Kältemittelrohrs (5) umfasst. 10. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Korpus (17) und einem an einer Außenfläche des Korpus montierten Drahtrohrwärmetauscher (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
1 1. Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Drahtrohrwärmetauscher (20) ein Drahtrohrwärmetauscher nach Anspruch 6 ist und dass die zweite Lage (3) des Drahtrohrwärmetauschers (20) vom Korpus (17) abgewandt ist.
12. Verfahren zum Fertigen eines Drahtrohrwärmetauschers (20) mit den Schritten:
a) Befestigen eines Kältemittelrohrs (5) zwischen zwei Lagen (2; 3) von Drähten (2a,
2b, ...; 3a, 3b, ...);
b) Platzieren einer Bitumenfolie (6) an einer Außenseite wenigstens der ersten Lage (2) von Drähten (2a, 2b, ...);
c) Hindurchpressen wenigstens eines Teils der Bitumenfolie (6) durch Lücken zwischen den Drähten (2a, 2b, ...) der ersten Lage (2).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindurchpressen bei einer Temperatur zwischen 70 und 90°C stattfindet.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum
Hindurchpressen ein nachgiebiges Kissen (9), insbesondere aus Silikon, verwendet wird.
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