SK65296A3

SK65296A3 - Evaporator

Info

Publication number: SK65296A3
Application number: SK652-96A
Authority: SK
Inventors: Bruno Robaszkiewicz; Johannes Rehmes; Dieter Bitter; Herbert Stember; Gerd Vollmer
Original assignee: Krupp Vdm Gmbh
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1998-01-14
Also published as: CA2176705A1; DE4338895A1; EP0728282A1; BG100591A; BR9408060A; AU8060194A; CZ143396A3; FI963007A; JP2689996B2; WO1995014197A1; KR960706055A; JPH09504360A; DE9405447U1; PL314489A1; FI963007A0; CN1145663A

Abstract

Described is an evaporator for a compressor-type refrigeration unit, the wall of the evaporator comprising an inner and outer metal sheet (5 and 6) enclosing a meander-shaped refrigerant duct (8). The evaporator is particularly protected against refrigerant leaks by an additionaly inner-wall sheet (7) and optionally an additional outer-wall sheet (15). All the elements of the evaporator wall, i.e. the inner wall sheet (7), the inner metal sheet (5), the outer metal sheet (6) and the optional outer wall sheet (15), are welded or soldered to each other.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka výparníka, ohraničujúceho chladiaci priestor kompresorového chladiaceho zariadenia prevádzkovaného s uhľovodíkmi ako chladivom a z vonkajšku obklopeného tepelno izolačnou vrstvou a opatreného medzi dvoma plechmi stenami výparníka, vnútorným plechom a vonkajším plechom, meandrovito prebiehajúcim kanálom na vedenie chladivá so vstupom chladivá a výstupom chladivá, pričom obidva plechy majú vedia a medzi úsekmi kanála na vedenie chladivá vzájomné pevné kovové spojenie vo forme zváraného alebo pájkovaného spoja, pričom na strane chladiaceho priestoru je usporiadaná prídavná vnútorná plechová stena, ktorá tvorí, vnútornú stenu steny výparníka chladiaceho priestoru, a ktorá má kovový plošný kontakt s vnútorným plechom, a pri ktorej sú vo vnútri oblasti plošného kontaktu medzi vnútornou plechovou stenou a vnútorným plechom upravené zvárané alebo pájkované spojovacie plochy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an evaporator enclosing a refrigeration chamber of a compressor refrigeration plant operating with hydrocarbons as refrigerant and surrounded by a heat insulating layer and provided between the two plates with an evaporator walls, an inner sheet and an outer sheet; both sheets have a fixed metallic connection in the form of a welded or soldered joint to each other and between the sections of the coolant duct, with an additional inner sheet metal wall forming the inner wall of the evaporator wall of the cooling chamber and having a metal surface contact and wherein the welded or brazed joint surfaces are provided within the area of contact area between the inner sheet wall and the inner sheet.

Doterajší stav techniky výparník s vyššie uvedenými znakmi je známy z DE-A1 426 923. Tento známy výparník však nemá žiadnu prídavnú ochranu proti úniku chladivá. Pri výmeníkoch tepla, najmä pri výmeníku tepla typu Roll-Bond, sú známe prídavné plechy na ochranu proti úniku kvapaliny, viä US-A-4 678 027 a ΕΡ-Ά0 206 416.An evaporator with the above features is known from DE-A1 426 923. However, this known evaporator has no additional protection against refrigerant leakage. In heat exchangers, in particular Roll-Bond heat exchangers, additional sheets are known to protect against liquid leakage, see US-A-4 678 027 and ΕΡ-2060 206 416.

Výparníky sa na vytvorenie chladiaceho priestoru spravidla tvarujú z vhodných rovných výparníkových dosák, ktoré po tvarovaní tvoria aspoň štyri steny chladiaceho priestoru, napríklad mraziace priehradky, a často aj jeho zadnú stenu. Tieto výparníkové dosky a ich výroba takzvaným spôsobom Roll-Bónd sú známe napríklad Z DE-C 1 552 044. Pri spôsobe Roll-Bond, pri ktorom sa obidve vrstvy výparníkovéj dosky navzájom spoja zváraním valcovaním pri predĺžení substrátu, sa deliacimi vrstvami z materiálu brániaceho zváranie zaistia presne ohraničené plochy tvoriace pozdejší priebeh kanála na vedenie chladivá. Toto opatrenie je popísané napríklad v DE-C 1 920 424.In order to form the cooling space, the evaporators are generally formed from suitable flat evaporator plates, which after shaping form at least four walls of the cooling space, for example a freezer compartment, and often also its rear wall. These evaporator plates and their production by the so-called Roll-Bone method are known, for example, from DE-C 1 552 044. In the Roll-Bond method, in which the two evaporator plate layers are joined together by roll-welding by substrate extension, ensure precisely delimited areas forming the later course of the refrigerant duct. This measure is described, for example, in DE-C 1 920 424.

Ako chladivo sa v minulosti používal len uhíovodík (FCKW), pričom novšie chladiace systémy používajú uhľovodíky, ako izobutan, izopropan alebo propanbutan. Tieto uhíovodíky tvoria so vzduchom zápalnú zmes, takže v oblasti chladiaceho priestoru musí byť teraz upravené stále častejšie dobre chránené elektrické zariadenie. Vedia toho je zapotreby robit prídavné opatrenie na zabránenie úniku chladivá, najmä do chladiaceho priestoruÚlohou vynálezu je vytvoriť popísaný výparník tak, že sa zabráni vzniku nebezpečia úniku chladivá bez podstatnej straty chladiaceho výkonu výparníka.In the past, only hydrocarbon (FCKW) has been used as a refrigerant, while newer cooling systems use hydrocarbons such as isobutane, isopropane or propane-butane. These hydrocarbons form an inflammable mixture with air, so that an increasingly well-protected electrical device must now be provided in the area of the cooling chamber. Furthermore, it is necessary to take additional measures to prevent refrigerant leakage, especially into the refrigeration compartment. The object of the invention is to provide the evaporator described in such a way that the risk of refrigerant leakage is avoided without substantially losing the evaporator cooling capacity.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Túto úlohu spĺňa výparník, ohraničujúci chladiaci priestor kompresorového chladiaceho zariadenia prevádzkovaného s uhlovodíkmi ako chladivom a z- vonkajšku obklopený tepelno izolačnou vrstvou a opatrený medzi dvomi plechmi stenami' výparníka, vnútorným plechom a vonkajším plechom, meandrovito prebiehajúcim kanálom na vedenie chladivá so vstupom chladivá a výstupom chladivá, pričom obidva plechy majú vedia a medzi úsekmi kanála na vedenie chladivá vzájomne pevné kovové spojenie vo forme zváraného alebo pájkovacieho spoja, pričom na strane chladiaceho priestoru je usporiadaná prídavná vnútorná plechová stena, ktorá tvorí vnútornú stenu steny výparníka chladiaceho priestoru, a ktorá má kovový plošný kontakt s vnútorným plechom a u ktorej sú vo vnútri oblasti plošného kontaktu medzi vnútornou plechovou stenou a vnútorným plechom upravené zvárané alebo pájkované spojovacie plochy, podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že medzi susednými spojovacími plochami sú medzi vnútornou plechovou stenou a vnútorným plechom upravené tenké deliace vrstvy, ktoré majú meandrovitý priebeh prispôsobený meandrovitému priebehu kanála na vedenie chladivá, avšak sú širšie ako kanál na vedenie chladivá.This task is accomplished by the evaporator enclosing the refrigeration space of the compressor refrigeration plant operating with hydrocarbons as refrigerant and externally surrounded by a thermal insulating layer and provided between the two sheets of the evaporator walls, an inner sheet and an outer sheet, a meandering channel for coolant and refrigerant outlet The two sheets have a metal connection in the form of a welded or solder joint to each other in the form of a welded or solder joint between the refrigerant channel sections, and an additional inner sheet metal wall forming the inner wall of the evaporator wall of the cooling chamber. surface contact with the inner sheet and in which welded or brazed joint surfaces according to the invention are provided within the surface contact area between the inner sheet wall and the inner sheet, that between the connecting joint surfaces, thin separating layers are provided between the inner sheet wall and the inner sheet, having a meandering course adapted to the meandering course of the refrigerant conduit, but being wider than the refrigerant conduit.

Ďalšie výhodné uskutočnenia sú uvedené v závislých nárokoch.Further advantageous embodiments are set out in the dependent claims.

Podlá prvého výhodného uskutočnenia sú spojovacie plochy medzi vnútornou plechovou stenou a vnútorným plechom obmedzené na plošné úseky v tvare pásov alebo ostrovčekov, ktoré sú rozmiestnené po stene výparníka.According to a first preferred embodiment, the connecting surfaces between the inner sheet wall and the inner sheet are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the evaporator wall.

Ďalšie uskutočnenia vynálezu znamenajú prídavné zaisťovacie opatrenia tým, že na strane tepelno izolačnej vrstvy je upravená prídavná vonkajšia plechová stena, ktorá tvorí vonkajšiu stenu steny výparníka, a ktorá má kovový plošný kontakt s vonkajším plechom, pričom vo vnútri oblasti plošného kontaktu medzi vonkajšou plechovou stenou a vonkajším plechom sú upravené zvárané alebo pájkovacie spojovacie plochy, a pričom medzi susednými vonkajšími spojovacími plochami sú upravené tenké vonkajšie deliace vrstvy medzi vonkajšou plechovou stenou a vonkajším plechom, ktoré majúFurther embodiments of the invention are additional securing measures by providing on the side of the heat insulating layer an additional outer sheet metal wall, which forms the outer wall of the evaporator wall, and which has metallic surface contact with the outer sheet, wherein inside the surface contact region between the outer sheet wall; the outer sheet is provided with welded or solder joints, and between adjacent outer joints there are thin outer separating layers between the outer sheet wall and the outer sheet having

- 4 meandrovitý priebeh, prispôsobený meandrovitému priebehu kanála na vedenie chladivá, avšak sú vždy širšie ako kanál na vedenie chladivá.4 meander waveforms, adapted to the meander waveform of the refrigerant conduit, but are always wider than the refrigerant conduit.

Analogicky k vnútornému zaisteniu je pritom s výhodou urobené opatrenie spočívajúce v tom, že vonkajšie spojovacie plochy medzi vonkajšou plechovou stenou a vnútorným plechom sú obmedzené na plošné úseky v tvare pásov alebo ostrovčekov, ktoré sú rozmiestnené po stene výparníka.Analogously to the inner securing, it is advantageously provided that the outer connecting surfaces between the outer sheet metal wall and the inner sheet metal are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the evaporator wall.

Pri výparníku, u ktorého sú uskutočnené pevné kovové spoje medzi vnútorným plechom a vonkajším plechom zváraním za použitia zvárania valcovaním spôsobom Roll-Bond a kanál na vedenie chladivá je uskutočnený expanziou nezváraných zón pred tvarovaním výparníka, sa spojovacie plochy medzi vnútornou stenou a vnútorným plechom, respektíve medzi vonkajšou stenou a vonkajším plechom, vyrobia v jednej operácii so zváraním vnútorného a vonkajšieho plechu valcovaním.In an evaporator in which solid metal joints between the inner sheet and the outer sheet are made by roll-bond welding and the coolant passage is effected by expanding the un-welded zones prior to forming the evaporator, the connecting surfaces between the inner wall and the inner sheet respectively between the outer wall and the outer sheet, they are produced in one operation by welding the inner and outer sheets by rolling.

Výparníkom podlá vynálezu je jednoduchým spôsobom vyriešená vyššie uvedená úloha. Použitím dalších plechov pre vnútornú plechovú stenu a vonkajšiu plechovú stenu nie sú zapotreby žiadne prídavné výrobné náklady, pretože napríklad zváranie troch, prípadne štyroch vrstiev spôsobom Roll-Bond môže byt urobené v jedinej operácii prostredníctvom existujúcich zariadení.The evaporator according to the invention has the above-mentioned task in a simple manner. The use of additional sheets for the inner sheet wall and the outer sheet wall does not require any additional manufacturing costs, since for example welding of three or four layers by the Roll-Bond method can be done in a single operation by means of existing equipment.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález budé dalej bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia podlá priložených výkresov, kde obr.l znázorňuje schematicky výparník kompresorového chladiaceho zariadenia, obr. 2 v reze čast steny výparníka, obr. 3 v pôdoryse stenu výparníka a obr. 4 v perspektívnom pohlade čas£ steny výparníka V reze.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows schematically an evaporator of a compressor cooling apparatus; 2 shows a section of a part of the evaporator wall, FIG. 3 is a plan view of the evaporator wall; and FIG. 4 is a sectional perspective view of the evaporator wall.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr- 1 je znázornený výparník _1 so štyrmi stenami .2^ , ktoré sú vytvorené ohýbaním z výparníkovej dosky vhodnej velkosti- Výparník 1 je z vonkajšej strany opatrený tepelno izolačnou vrstvou .3 , z ktorej je znázornená len jej čast. Chladiaci priestor £ je vzadu spravidla ohraničený bližšie neoznačenou zadnou stenou.1 shows an evaporator 1 with four walls 22 formed by bending from a vaporizer plate of a suitable size. The evaporator 1 is provided on the outside with a heat-insulating layer 3 of which only a part thereof is shown. The cooling space 6 is generally limited at the rear by an unmarked rear wall.

Stena 2 výparníka 1 je z časti znázornená v reze, pričom jej konštrukcia je zrejmá z obr. 2. Stena 2 pozostáva z vnútorného plechu 5., z vonkajšieho plechu 6_ a z vnútornej plechovej steny 7_. Medzi vnútorným plechom 5_ a vonkajším plechom ý je uskutočnený kanál 8_ na vedenie chladivá. Kanal : £5 na vedenie chladivá má vstup 9_ chladivá a výstup 10 chladivá_rako je znázornené na obr. 1Na obr. 2 je ôalej znázornené, že vnútorný plech 5_ s vonkajším plechom-6 majú po oboch stranách kanála 8^ na vedenie chladivá vzájomné pevné kovové spojenie 11, tu vo forme zvaru. Tento zvar je kvôli názornosti zvýraznený. V kanáli 8_ na vedenie chladivá samotnom je vrstva 12 deliaceho prostriedku rovnako kvôli názornosti zvýraznená, pričom táto vrstva 12 deliaceho prostriedku umožnila expanziu kanála 8_ na vedenie chladivá.The wall 2 of the evaporator 1 is partially shown in section, the construction of which is apparent from FIG. The wall 2 consists of an inner sheet 5, an outer sheet 6 and an inner sheet wall 7. A coolant channel 8 is provided between the inner sheet 5 and the outer sheet 1. Kanal: £ 5 to the refrigerant inlet 9 is a refrigerant and coolant outlet 10 _r as shown in Fig. FIG. 2 it is further shown that the inner sheet 5 with the outer sheet 6 has a solid metal connection 11, here in the form of a weld, on each side of the coolant channel 8. This weld is highlighted for clarity. In the coolant conduit 8 itself, the separating agent layer 12 is also highlighted for the sake of clarity, and this separating agent layer 12 has allowed the expansion of the coolant conduit 8.

Medzi vnútorným plechom _5 a vnútornou plechovou stenou 7 sú upravené výrazne znázornené spojovacie plochy 13 _r 13a tu vo forme zvarov. Medzi spojovacími plochami 13 a 13a je upravená tenká deliaca vrstva 14 .The inner metal sheet 5 and the inner-wall sheet 7 are arranged substantially of the connecting surface 13 _R 13 are as welds. A thin separating layer 14 is provided between the connecting surfaces 13 and 13a.

Na obr. 3 je v pôdoryse znázornená stena 2. výparníka 1^ v prevedení podlá obr. 2 bez izolačnej vrstvy pri pohľade z vonku. Plnými čiarami znázornené obrysy kanála 8 na vedenie chladivá/ ktorý ma v podstate meandrovitý priebeh./ vystupujú ako reliéf rovnako ako pevné kovové spojenia 11 kruhového a oválneho tvaru v rozšírenej oblasti meandra. V tejto rozšírenej oblasti meandra je kanál _8 na vedenie chladivá niekoľkokrát rozvetvený/ ako je znázornené čiarkovanými čiarami.In FIG. 3 is a plan view of the wall 2 of the evaporator 1 in the embodiment of FIG. 2 without an insulating layer when viewed from the outside. The contours of the coolant channel 8 (which has a substantially meandering pattern) are shown in solid lines as reliefs as well as solid metal connections 11 of circular and oval shape in the extended region of the meander. In this extended region of the meander, the refrigerant conduit 8 is branched several times / as shown in dotted lines.

Pás čiarkovaných čiar označuje deliacu vrstvu 14 so zodpovedajúcim meandrovitým priebehom. Pritom je zrejmé, že deliaca vrstva 14 je vždy širšia ako kanál _8 na vedenie chladivá.The strip of dashed lines indicates a separating layer 14 with a corresponding meandering pattern. It is obvious that the separating layer 14 is always wider than the coolant channel 8.

Na obr. 4 je v perspektívnom pohľade v reze znázornená čas£ steny 2_r ktorá pozostáva z vnútornej plechovej steny 7, vnútorného plechu 5^ vonkajšieho plechu £ a vonkajšej plechovej steny 15.In FIG. 4 is a perspective sectional view of a portion 2 of a wall 2 _r which comprises an inner sheet wall 7, an inner sheet 5 of an outer sheet 4 and an outer sheet wall 15.

N tejto steny 2_ môžu byt vnútorná plechová stena 7_ a vonkajšia plechová stena 15 urobené z hliníka (Al 99,5) a majú hrúbku asi 0,6 mm.In this wall 2, the inner sheet wall 7 and the outer sheet wall 15 can be made of aluminum (Al 99.5) and have a thickness of about 0.6 mm.

Vnútorný plech 5. je urobený z hliníka obsahujúceho zirkón (AlZr) a má hrúbku 0,2 až 0,6 mm. Vonkajší plech j> o hrúbke 0,5 mm je opäť urobený z hliníka (Al 99,5). Medzi susednými vonkajšími spojovacími plochami 17 medzi vonkajšou plechovou stenou 15 a vonkajším plechom 6_ sú upravené tenké vonkajšie deliace vrstvy 16, ktoré majú meandrovitý priebeh prispôsobený meandrovitérnu priebehu kanála 8^ na vedenie chladiváVonkajšie deliace vrstvy 16 sú však širšie ako kanál 8^ na vedenie chladiváVonkajšie spojovacie plochy 17 medzi vonkajšou plechovou stenou 15 a vonkajším plechom 6 sú vyrobené v jednej operácii zváraním vnútorného plechu 5. s vonkajším plechom 6_ valcovaním.The inner sheet 5 is made of aluminum containing zirconium (AlZr) and has a thickness of 0.2 to 0.6 mm. The outer sheet of thickness 0.5 mm is again made of aluminum (Al 99.5). Between adjacent outer connecting surfaces 17 between the outer sheet wall 15 and the outer sheet 6, thin outer separating layers 16 are provided which have a meandering pattern adapted to the meandering flow of the coolant passage 8. the surfaces 17 between the outer sheet wall 15 and the outer sheet 6 are produced in one operation by welding the inner sheet 5 with the outer sheet 6 by rolling.

Claims

1 * Evaporator enclosing the refrigeration compartment (4) of a compressor refrigeration plant operating with hydrocarbons as refrigerant and externally thermally insulating (3) and provided between the two sheets with the evaporator walls, inner sheet (5) and outer sheet (6), meandering 8) for the coolant line with the coolant inlet (9) and the coolant outlet (10), the two sheets (5, 6) having mutually rigid metallic connections (11) in the form of welded or soldered between the coolant channel sections (8) an additional inner sheet metal wall (7) _r is formed on the side of the cooling space (4), which forms the inner wall of the evaporator wall of the cooling space (4) and which has metal surface contact with the inner sheet (5) and a welded or soldered joint surface provided within the area of contact area between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5) (13, 13a), characterized in that between the connecting surfaces (13, 13a), thin separating layers (14) are provided between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5), which have a meandering pattern adapted to the meandering course of the refrigerant conduit (8), but they are wider than the refrigerant conduit (8) *

Evaporator according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces (13) between the inner sheet wall (7) and the inner sheet (5) are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the evaporator wall.

Evaporator according to claim 1 or 2, wherein an additional external sheet metal wall (15) is provided on the side of the heat insulating layer, which forms the external wall of the evaporator wall, and which has metal surface contact with the external sheet (6), The welded or brazed outer connecting surfaces (17) are provided, characterized in that thin outer separating layers (16) are provided between adjacent outer connecting surfaces (17) between the outer sheet wall (15) and the outer sheet (6). an outer sheet wall (15) and an outer sheet (6) having a meandering course adapted to the meandering course of the refrigerant conduit (8), but are always wider than the refrigerant conduit (8).

Evaporator according to claim 3, characterized in that the outer connecting surfaces (17) between the outer sheet wall (15) and the outer sheet (6) are limited to strip or island-shaped flat sections which are distributed over the wall. 2) evaporator.

Evaporator according to claim 1 or 2, in which there is a solid metal connection between the inner sheet (5) and the outer sheet. (6) made by welding using roll-bond welding and a coolant duct (8) by expansion of the non-welded zones prior to forming the evaporator, characterized in that the connecting surfaces (13, 13a) between the inner sheet wall (7) and the inner The sheets (5) are produced in one operation by welding the inner sheet (5) and the outer sheet (6) by rolling.

The evaporator according to claim 3, characterized in that the outer connecting surfaces (17) between the outer sheet wall (15) and the outer sheet (6) are produced in one operation by welding the inner sheet (5) and the outer sheet (6) by rolling. .