WO1999032839A1 - Evaporator system - Google Patents

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WO1999032839A1
WO1999032839A1 PCT/EP1998/008359 EP9808359W WO9932839A1 WO 1999032839 A1 WO1999032839 A1 WO 1999032839A1 EP 9808359 W EP9808359 W EP 9808359W WO 9932839 A1 WO9932839 A1 WO 9932839A1
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WO
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evaporator
section
refrigerant
arrangement according
pipeline
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/008359
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German (de)
French (fr)
Inventor
Detlef Cieslik
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Priority to EP98966381A priority patent/EP1042638B1/en
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Classifications

    • 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
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/022—Evaporators with plate-like or laminated elements
    • F25B39/024—Evaporators with plate-like or laminated elements with elements constructed in the shape of a hollow panel

Definitions

  • the invention relates to an evaporator arrangement with at least two evaporators of different cooling capacities arranged in series, which are charged with refrigerant by a compressor via an injection point, the evaporator with lower cooling capacity being designed like a plate, while the evaporator with higher cooling capacity is equipped with a pipeline that serves to guide the refrigerant and the evaporator with lower cooling capacity is connected in series.
  • Evaporators of this type have a carrier plate which is angled to form a rectangular tube and which is wrapped on its jacket surface with a pipeline which serves to guide refrigerant.
  • the carrier plate and the pipeline are made of aluminum for the sake of processing simplification and heat conduction as well as for cost reasons, with an intermediate pipe section being fixed by welding at the inflow-side end of the pipeline, which serves to adapt the material of a throttle line made of copper, which is soldered to the intermediate pipe section.
  • the outflow-side end of the pipeline is connected to an evaporator board which serves to cool the cooling compartment and is manufactured, for example, by means of the roll bond process, at which on the outflow side a connection point is provided with an aluminum pipe section fixed therein, which in turn is welded to a suction pipe usually formed from a copper pipeline.
  • Such an upstream connection of an evaporator board serving as a cooling compartment evaporator with a so-called tube evaporator used in a freezer compartment has, in addition to a large number of individual components, also the result that different materials are to be connected to one another in a liquid-tight and gas-tight manner as a result of cost and production, so that special welding processes such as, for example a special type of electrical resistance welding must be used, for which a suitable welding device is quite expensive.
  • the assembly effort of such an evaporator arrangement is relatively high due to the large number of individual connection points to be joined, whereby additional high demands are placed on the workforce in terms of their work quality and work quality in order to be able to ensure that the connection points are made liquid and gas tight.
  • the object of the invention is to simplify and improve the refrigeration interconnection of the two individual evaporators with one another in an evaporator arrangement according to the preamble of claim 1 using simple structural measures.
  • the board-like evaporator of lower cooling capacity has a section which is equipped with the injection point for the refrigerant and which is at least largely thermally decoupled from the remaining board surface of the evaporator.
  • the copper pipeline used to inject the liquid refrigerant can be introduced into a refrigerant channel produced using the roll-bond or Z-bond method and can be fixed by non-cutting deformation of the refrigerant channel, for example by embossing, in a liquid and gas-tight manner, without producing the Injection point for the refrigerant to have to provide a mechanically complex and therefore costly welding process.
  • the purely mechanical seal by deforming the refrigerant channel molded into the circuit board has the advantage that the shape and position tolerances between the connection partners can be chosen larger than would be possible with a welded connection to be carried out between the connection partners.
  • the section has a refrigerant channel which adjoins the injection point and which has a connection area for the pipeline on the outlet side.
  • a particularly rapid and targeted supply of the injected refrigerant into the pipeline of the evaporator of higher refrigeration capacity results if, according to a next preferred embodiment of the object of the invention, it is provided that the refrigerant channel is designed to be length-minimized on the section. Furthermore, unnecessary cold losses at the evaporator with lower cooling capacity are avoided.
  • the section is connected to the remaining board surface of the evaporator by at least one web-like connecting section, via which the drain-side end of the refrigerant channel arrangement on the remaining board surface is guided at least into the vicinity of the injection point.
  • the supply of the drain-side end of the refrigerant channel arrangement on the remaining board surface ensures an inexpensive and inherently tight connection of this refrigerant channel arrangement to the suction pipe of the refrigeration cycle.
  • the section and the remaining board surface of the evaporator of lower cooling capacity are particularly easy to manufacture if, according to a next advantageous embodiment of the subject of the invention, it is provided that the web-like connecting section is made in one piece with the section and in one piece with the remaining board surface of the stampfers is connected.
  • the one-piece connection of the section to the residual board area of the evaporator results in a particularly exact position assignment of the former to the latter.
  • the board-like evaporator with lower cooling capacity and the section can be produced in one piece by cutting out from an aluminum sheet board.
  • the residual circuit board surface of the evaporator is arranged within the thermal insulation of a refrigeration device and is coupled in a heat-conducting manner to an inner lining of a cold room provided in the refrigeration device, while the section lies outside the thermal insulation.
  • the evaporator is designed with a higher cooling capacity than a box-shaped evaporator with a support plate formed into a tube and a pipeline wound thereon in thermally conductive contact.
  • This provides a particularly inexpensive variant for a freezer compartment evaporator.
  • the pipeline can be coupled in a particularly gas-tight and liquid-tight manner to the refrigerant channel arrangement of the plate-like evaporator if, according to a last preferred embodiment of the subject of the invention, it is provided that the pipeline on the outflow side via a connection point on the evaporator plate to the refrigerant channel arrangement of the remaining plate surface of the evaporator connected is.
  • Fig. 1 shows an evaporator arrangement, formed from a freezer compartment evaporator and a cooling compartment evaporator arranged in series with an injection point arranged on a thermally at least largely decoupled evaporator section, in a spatial view from behind and
  • Fig. 2 shows the evaporator arrangement in a view from behind.
  • FIG. 1 shows a simplified, schematic illustration of an evaporator arrangement 10 with a freezer compartment evaporator 11, which has a support tube 12, for example formed from an aluminum sheet, on the jacket surface 13 of which is facing the thermal insulation of a refrigeration device, a pipe 14 used to guide refrigerant is applied, which is provided at both ends with a connector 15 or 16 and which consists of an aluminum tube which is fixed in heat-conducting contact on the outer surface 13.
  • the former is provided on its free surface with an aluminum-coated adhesive tape which is fixed on the jacket surface 13 of the carrier tube 12.
  • the backing of the support tube 12 is equipped with a rear wall 18 made of aluminum sheet, which together with the support tube 12 and the pipeline 14 wound thereon forms the freezer compartment evaporator 11 referred to as a box evaporator.
  • a purely schematically illustrated refrigerator compartment evaporator 19 for example manufactured using the roll bond method
  • the circuit board-like structure produced by welding two aluminum sheet metal plates has a first circuit board section 20, which is designed as a so-called cold wall evaporator and has a meandering refrigerant channel arrangement 21, which is attached to it the upstream end opens into a connection point 22 which is also molded onto the circuit board section 20 and which has a channel section 23 at its outflow end.
  • the web-like connecting sections 25 are connected both in one piece to the circuit board section 20 and in one piece with a second circuit board section 26 belonging to the refrigerator compartment evaporator 19, which in terms of dimensioned its surface significantly smaller than the surface of the circuit board section 20 and which is essentially rectangular in shape, the connecting sections 25 being connected to one of its longer rectangular sides.
  • the circuit board section 26 is equipped with a refrigerant channel 27 running parallel to its longer rectangular sides, which runs over the entire length of the circuit board section 26 and which has at its inflow-side end a connection point 28 which is integrally formed on the circuit board section 26 and at its drain-side end also at the Board section 26 is provided with integrally formed connection point 29 for the introduction of pipelines explained in more detail below.
  • the coolant channel 27 serves to receive a throttle pipeline 30, for example made of copper, which is fixed gas-tight and liquid-tight in one end by means of a partial, plastic deformation with the formation of a so-called embossing point 31 in the coolant channel 27 , the free end of the throttle tube 30 serving as an injection point 32 for the liquid refrigerant.
  • a connection point 34 is provided for the channel section 23 guided via the connecting section 25 to the refrigerant channel 27.
  • the refrigerant channel 27 opens out on the outlet side in the connection point 29, in which a connecting tube 35 made, for example, of aluminum is welded, which is welded to connect the refrigerant channel 27 to the pipeline 14 with its connecting piece 15 provided on the inflow side.
  • the connection piece 16 provided on the outflow side on the pipeline 14 serves to receive an intermediate pipe 36, also made of aluminum, which is welded on the one hand to the connection piece 16 and on the other hand to the connection point 22 on the circuit board section 20.
  • the refrigerant which is forcibly circulated by a refrigerant compressor (not shown) in the liquid state, is fed via the throttle tube 30 to the injection point 32, which in terms of refrigeration technology should actually be assigned to the freezer-compartment evaporator 11 and which, without noticeable loss of cold, is formed over a short refrigerant flow path, formed from the Refrigerant channel 27 and the connecting pipe 34 is upstream.
  • the refrigerant symbolically indicated by the arrows, flows via the refrigerant channel 27, the connecting pipe 34 into the pipeline 14 of the freezer compartment evaporator, where it flows at the outlet end thereof via the intermediate pipe 36 into the downstream cooling compartment evaporator 19. There it flows through its refrigerant channel arrangement 21 before the refrigerant passes through the channel section 23 at the connecting section 25 into the suction pipe 33.
  • box-like freezer compartment evaporator 30 is designed as a so-called wire tube evaporator with evaporator shelves arranged at different heights.

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Abstract

The invention relates to an evaporator system (10) having at least two evaporators actuated by means of a condenser with coolant which is delivered via an injection position (32). Said evaporators have differing refrigerating capacities and are arranged one behind the other such that they are connected in series. The evaporator having a lower refrigerating capacity (19) is constructed in a plate-like manner, whereas the evaporator having a higher refrigerating capacity (11) is provided with a conduit (14) for guiding the coolant and is connected in series before the evaporator having a lower refrigerating capacity (19). The plate-like evaporator having a lower refrigerating capacity (19) has a section (26) which is provided with the injection position (32) for the coolant and which is at least thermally decoupled to the greatest possible extent from the rest of the plate surface (20) of the evaporator (19).

Description

VerdampferanordnungEvaporator arrangement
Die Erfindung betrifft eine Verdampferanordnung mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander angeordneten, von einem Verdichter über eine Einspritzstelle mit Kältemittel beaufschlagten Verdampfern unterschiedlicher Kälteleistung, wobei der Verdampfer geringerer Kälteleistung platinenartig ausgebildet ist, während der Verdampfer höherer Kälteleistung mit einer zur Führung des Kältemittels dienenden Rohrleitung ausgestattet und dem Verdampfer geringerer Kälteleistung in der Reihenschaltung vorgeschaltet ist.The invention relates to an evaporator arrangement with at least two evaporators of different cooling capacities arranged in series, which are charged with refrigerant by a compressor via an injection point, the evaporator with lower cooling capacity being designed like a plate, while the evaporator with higher cooling capacity is equipped with a pipeline that serves to guide the refrigerant and the evaporator with lower cooling capacity is connected in series.
Bei Kühl- und Gefrierkombinationen ist es Stand der Technik, zur Kühlung des Gefrierfaches sogenannte Kastenverdampfer zum Einsatz zu bringen. Derartige Verdampfer weisen ein zu einem Rechteckrohr abgewinkeltes Trägerblech auf, welches an seiner Man- telfläche mit einer zur Führung von Kältemittel dienenden Rohleitung umwickelt ist. Das Trägerblech und die Rohrleitung ist aus Gründen der Bearbeitungsvereinfachung und Wärmeleitung sowie aus Kostengründen aus Aluminium hergestellt, wobei am zuflußsei- tigen Ende der Rohrleitung ein Rohrzwischenstück schweißtechnisch festgesetzt ist, welches zur Werkstoffanpassung einer aus Kupfer gefertigten Drosselleitung dient, welche mit dem Rohrzwischenstück verlötet ist. Das ausflußseitige Ende der Rohrleitung ist mit einer zur Kühlung des Kühlfaches dienenden, beispielsweise im Rollbondverfahren hergestellten Verdampferplatine verbunden, an welcher abflußseitig eine Anschlußstelle mit einem schweißtechnisch darin festgesetzten Aluminium-Rohrstück vorgesehen ist, welches wiederum mit einem üblicherweise aus einer Kupferrohrleitung gebildeten Saugrohr verschweißt ist. Eine derartige Vorschaltung einer als Kühlfachverdampfer dienenden Verdampferplatine mit einem in einem Gefrierfach zum Einsatz kommenden sogenannten Rohrverdampfer hat neben einer Vielzahl von Einzelbauteilen zudem zur Folge, daß kosten- und fertigungsbedingt unterschiedliche Werkstoffe flüssigkeits- und gasdicht miteinander zu verbinden sind, wodurch spezielle Schweißverfahren, wie beispielsweise eine spezielle Art einer elektrischen Widerstandsschweißung zur Anwendung kommen muß, für welche eine dazu geeignete Schweißvorrichtung ziemlich kostenintensiv ist. Darüber hinaus ist der Montageaufwand einer derartigen Verdampferanordnung durch die Vielzahl der einzelnen zusammenzufügenden Verbindungsstellen relativ hoch, wobei zusätzlich an das Arbeitspersonal eine hohe Anforderung an deren Arbeitsqualität und Arbeitsgüte zu stellen ist, um gewährleisten zu können, daß die Verbindungsstellen flüssigkeits- und gasdicht gefertigt sind.In refrigerator and freezer combinations, it is state of the art to use so-called box evaporators to cool the freezer compartment. Evaporators of this type have a carrier plate which is angled to form a rectangular tube and which is wrapped on its jacket surface with a pipeline which serves to guide refrigerant. The carrier plate and the pipeline are made of aluminum for the sake of processing simplification and heat conduction as well as for cost reasons, with an intermediate pipe section being fixed by welding at the inflow-side end of the pipeline, which serves to adapt the material of a throttle line made of copper, which is soldered to the intermediate pipe section. The outflow-side end of the pipeline is connected to an evaporator board which serves to cool the cooling compartment and is manufactured, for example, by means of the roll bond process, at which on the outflow side a connection point is provided with an aluminum pipe section fixed therein, which in turn is welded to a suction pipe usually formed from a copper pipeline. Such an upstream connection of an evaporator board serving as a cooling compartment evaporator with a so-called tube evaporator used in a freezer compartment has, in addition to a large number of individual components, also the result that different materials are to be connected to one another in a liquid-tight and gas-tight manner as a result of cost and production, so that special welding processes such as, for example a special type of electrical resistance welding must be used, for which a suitable welding device is quite expensive. In addition, the assembly effort of such an evaporator arrangement is relatively high due to the large number of individual connection points to be joined, whereby additional high demands are placed on the workforce in terms of their work quality and work quality in order to be able to ensure that the connection points are made liquid and gas tight.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verdampferanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einfachen konstruktiven Maßnahmen die kältetechnische Verschal- tung der beiden Einzelverdampfer miteinander zu vereinfachen und zu verbessern.The object of the invention is to simplify and improve the refrigeration interconnection of the two individual evaporators with one another in an evaporator arrangement according to the preamble of claim 1 using simple structural measures.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der platinenartige Verdampfer geringerer Kälteleistung einen Abschnitt aufweist, welcher mit der Einspritzstelle für das Kältemittel ausgestattet ist und welcher zumindest weitestgehend thermisch von der restlichen Platinenfläche des Verdampfers entkoppelt ist.This object is achieved according to the invention in that the board-like evaporator of lower cooling capacity has a section which is equipped with the injection point for the refrigerant and which is at least largely thermally decoupled from the remaining board surface of the evaporator.
Durch die Zuordnung der Einspritzstelle zu dem platinenartigen Verdampfer ist die zum Einspritzen des flüssigen Kältemittels dienende Kupferrohrleitung in einen im Rollbond- oder Z-Bondverfahren hergestellten Kältemittelkanal einbringbar und durch spanlose Verformung des Kältemittelkanals, z.B. durch Prägen flüssigkeits- und gasdicht festsetzbar, ohne zur Herstellung der Einspritzstelle für das Kältemittel ein maschinentechnisch aufwendiges und somit kostenintensives Schweißverfahren bereitstellen zu müssen. Darüber hinaus bietet die rein mechanische Abdichtung durch Verformen des in die Platine eingeformten Kältemittelkanals den Vorteil, daß die Form- und Lagetoleranzen zwischen den Verbindungspartnern größer gewählt werden können als dies bei einer zwischen den Verbindungspartner durchzuführenden Schweißverbindung möglich wäre. Ferner erübrigt sich, im Gegensatz zu einer Schweißverbindung zwischen den Verbindungspartnern eine ständige Dichtheitsprüfung an der Verbindungsstelle, da das mechanische Verbinden und Abdichten der beiden Verbindungspartner zueinander mit sehr hoher Prozeßsicherheit behaftet ist. Durch die thermische Entkopplung des mit der Einspritzstelle versehenen Abschnitts von der Restplatinenfläche des Verdampfers ist sichergestellt, daß das eingespritzte flüssige Kältemittel nicht bereits an den in Reihenschaltung nachgeschalteten, platinenartig ausgebildeten Kühlfachverdampfer verdampft, sondern bestimmungsgemäß zur Kälteerzeugung dem Gefrierfachverdampfer zugeführt ist, so daß ein Kälteverlust am Kühlfachverdampfer zumindest weitestgehend vermieden ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abschnitt einen an die Einspritzstelle anschließenden Kältemittelkanal aufweist, welcher ausgangsseitig einen Anschlußbereich für die Rohrleitung aufweist.By assigning the injection point to the plate-like evaporator, the copper pipeline used to inject the liquid refrigerant can be introduced into a refrigerant channel produced using the roll-bond or Z-bond method and can be fixed by non-cutting deformation of the refrigerant channel, for example by embossing, in a liquid and gas-tight manner, without producing the Injection point for the refrigerant to have to provide a mechanically complex and therefore costly welding process. In addition, the purely mechanical seal by deforming the refrigerant channel molded into the circuit board has the advantage that the shape and position tolerances between the connection partners can be chosen larger than would be possible with a welded connection to be carried out between the connection partners. Furthermore, in contrast to a welded connection between the connection partners, there is no need for a constant leak test at the connection point, since the mechanical connection and sealing of the two connection partners to one another is associated with very high process reliability. The thermal decoupling of the section provided with the injection point from the residual circuit board surface of the evaporator ensures that the injected liquid refrigerant is not already evaporated on the circuit-like refrigerator compartment evaporator connected in series, but instead is supplied to the freezer compartment evaporator for refrigeration, so that a cold loss occurs at Refrigerator compartment evaporator is at least largely avoided. According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the section has a refrigerant channel which adjoins the injection point and which has a connection area for the pipeline on the outlet side.
Hierdurch ergibt sich nicht nur eine besonders sichere, sondern auch eine besonders lagegenaue Anwendung der zur Führung von Kältemittel dienenden Rohrleitung des Gefrierfachverdampfers, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem Kältemittelkanal und der Rohrleitung problemlos schweißtechnisch bewerkstelligbar ist, da sowohl die Rohrleitung als auch der Abschnitt mit dem Kältemittelkanal aus gleichem Werkstoff wie z.B. Aluminium gefertigt sein kann.This not only results in a particularly safe, but also a particularly precise application of the pipeline of the freezer evaporator used to guide refrigerant, the connection point between the refrigerant duct and the pipeline being easily achievable by welding, since both the pipeline and the section with the refrigerant duct made of the same material as Aluminum can be made.
Eine besonders rasche und zielgerichtete Zuführung des eingespritzten Kältemittels in die Rohrleitung des Verdampfers höherer Kälteleistung ergibt sich, wenn nach einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der Kältemittelkanal auf dem Abschnitt längenminimiert ausgebildet ist. Ferner sind unnötige Kälteverluste am Verdampfer geringerer Kälteleistung vermieden.A particularly rapid and targeted supply of the injected refrigerant into the pipeline of the evaporator of higher refrigeration capacity results if, according to a next preferred embodiment of the object of the invention, it is provided that the refrigerant channel is designed to be length-minimized on the section. Furthermore, unnecessary cold losses at the evaporator with lower cooling capacity are avoided.
Entsprechend einer nächsten vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfin- düng ist vorgesehen, daß der Abschnitt mit der Restplatinenfläche des Verdampfers durch wenigsten einen stegartigen Verbindungsabschnitt verbunden ist, über welchen das abflußseitige Ende der Kältemittelkanalanordnung auf der Restplatinenfläche zumindest in den Nahbereich der Einspritzstelle geführt ist.According to a next advantageous embodiment of the object of the invention, it is provided that the section is connected to the remaining board surface of the evaporator by at least one web-like connecting section, via which the drain-side end of the refrigerant channel arrangement on the remaining board surface is guided at least into the vicinity of the injection point.
Hierdurch ist nicht nur eine genaue Lagezuordnung des die Einspritzstelle tragenden Abschnitts zur Restplatinenfläche des Verdampfers hergestellt, sondern zugleich die Wärmeleitung von der Restplatinenfläche des Verdampfers zum Abschnitt hin minimiert. Darüber hinaus ist durch die Zuführung des abflußseitigen Endes der Kältemittelkanalanordnung auf der Restplatinenfläche eine kostengünstige und prinzipbedingt dichte Anbin- düng dieser Kältemittelkanalanordnung an das Saugrohr des Kältekreislaufes sichergestellt.As a result, not only is an exact positional assignment of the section carrying the injection point to the remaining board area of the evaporator produced, but at the same time the heat conduction from the remaining board area of the evaporator to the section is minimized. In addition, the supply of the drain-side end of the refrigerant channel arrangement on the remaining board surface ensures an inexpensive and inherently tight connection of this refrigerant channel arrangement to the suction pipe of the refrigeration cycle.
Besonders einfach herzustellen ist der Abschnitt und die Restplatinenfläche des Verdampfers geringerer Kälteleistung, wenn nach einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der stegartige Verbindungsabschnitt einstückig mit dem Abschnitt und einstückig mit der Restplatinenfläche des Ver- dampfers verbunden ist. Außerdem ergibt sich durch die einstückige Anbindung des Abschnittes an die Restplatinenfläche des Verdampfers eine besonders exakte Lagezuordnung des ersteren zur letzteren. Darüber hinaus läßt sich der platinenartige Verdampfer geringerer Kälteleistung und der Abschnitt einstückig durch Ausschneiden aus einer Aluminium-Blechplatine herstellen.The section and the remaining board surface of the evaporator of lower cooling capacity are particularly easy to manufacture if, according to a next advantageous embodiment of the subject of the invention, it is provided that the web-like connecting section is made in one piece with the section and in one piece with the remaining board surface of the stampfers is connected. In addition, the one-piece connection of the section to the residual board area of the evaporator results in a particularly exact position assignment of the former to the latter. In addition, the board-like evaporator with lower cooling capacity and the section can be produced in one piece by cutting out from an aluminum sheet board.
Entsprechend einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Restplatinenfläche des Verdampfers innerhalb der Wärmeisolation eines Kältegerätes angeordnet und wärmeleitend an einer Innenverkleidung eines im Kältegerät vorgesehenen Kälteraums angekoppelt ist, während der Abschnitt außerhalb der Wärmeisolation liegt.According to a next preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the residual circuit board surface of the evaporator is arranged within the thermal insulation of a refrigeration device and is coupled in a heat-conducting manner to an inner lining of a cold room provided in the refrigeration device, while the section lies outside the thermal insulation.
Durch eine derartige Anordnung des Verdampfers geringerer Kälteleistung, dessen mit der Einspritzstelle versehener Abschnitt außerhalb der Wärmeisolation liegt, ist eine deut- liehe Reduzierung des mit dem Einspritzen des flüssigen Kältemittels an der Einspritzstelle erzeugten Geräusches erreicht.Such an arrangement of the evaporator of lower cooling capacity, the section provided with the injection point of which lies outside the heat insulation, significantly reduces the noise generated at the injection point by injecting the liquid refrigerant.
Besonders einfach sind unterschiedliche Kältemittelkanalquerschnitte und Kältemittelkanalverläufe für einen Verdampfer erzeugbar, wenn nach einer weiteren vorteilhaften Aus- gestaltung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß der platinenartige Verdampfer nach dem Roll- oder Z-Bondverfahren hergestellt ist.Different refrigerant channel cross sections and refrigerant channel profiles can be produced particularly easily for an evaporator if, according to a further advantageous embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the circuit board-like evaporator is manufactured using the roll or Z-bonding method.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verdampfer höherer Kälteleistung als kastenähnlich geformter Verdampfer mit einer zu einem Rohr geformten Trägerplatine und einer daran in wärmeleitendem Kontakt aufgewickelten Rohrleitung ausgebildet ist.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the evaporator is designed with a higher cooling capacity than a box-shaped evaporator with a support plate formed into a tube and a pipeline wound thereon in thermally conductive contact.
Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Variante für einen Gefrierfachverdampfer bereitgestellt.This provides a particularly inexpensive variant for a freezer compartment evaporator.
Besonders sicher gas- und flüssigkeitsdicht ankoppelbar ist die Rohrleitung an die Kältemittelkanalanordnung des platinenartigen Verdampfers, wenn nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß die Rohrleitung abflußseitig über eine Anschlußstelle an der die Verdampferplatine mit der Käl- temittelkanalanordnung der Restplatinenfläche des Verdampfers verbunden ist. Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:The pipeline can be coupled in a particularly gas-tight and liquid-tight manner to the refrigerant channel arrangement of the plate-like evaporator if, according to a last preferred embodiment of the subject of the invention, it is provided that the pipeline on the outflow side via a connection point on the evaporator plate to the refrigerant channel arrangement of the remaining plate surface of the evaporator connected is. The invention is explained in the following description with reference to an embodiment shown in simplified form in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Verdampferanordnung, gebildet aus einem Gefrierfachverdampfer und einem in Reihenschaltung nachgeordneten Kühlfachverdampfer mit einer an einem wärmetechnisch zumindest weitestgehend entkoppelten Verdampferabschnitt angeordneten Einspritzstelle, in raumbildlicher Ansicht von hinten undFig. 1 shows an evaporator arrangement, formed from a freezer compartment evaporator and a cooling compartment evaporator arranged in series with an injection point arranged on a thermally at least largely decoupled evaporator section, in a spatial view from behind and
Fig. 2 die Verdampferanordnung in Ansicht von hinten.Fig. 2 shows the evaporator arrangement in a view from behind.
Figur 1 zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung eine Verdampferanordnung 10 mit einem Gefrierfachverdampfer 11 , welcher ein, beispielsweise aus einem Aluminiumblech geformtes Trägerrohr 12 aufweist, auf dessen der Wärmeisolation eines Kältegerä- tes zugewandter Mantelfläche 13 eine zur Führung von Kältemittel dienende Rohrleitung 14 aufgebracht ist, welche an ihren beiden Enden mit je einem Anschlußstück 15 bzw. 16 versehen ist und welche aus einem Aluminiumrohr besteht, welches in wärmeleitendem Kontakt an der Mantelfläche 13 festgesetzt ist. Zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Oberfläche der Rohrleitung 13 auf die Mantelfläche 14 ist erstere an seiner freien Oberfläche mit einem aluminiumkaschierten Klebeband versehen, welches an der Mantelfläche 13 des Trägerrohres 12 festgesetzt ist. Das Trägerrohr 12 ist an seiner Rückseite mit einer aus Aluminiumblech gefertigten Rückwand 18 ausgestattet, welches zusammen mit dem Trägerrohr 12 und der darauf aufgewickelten Rohrleitung 14 den als sogenannten Kastenverdampfer bezeichneten Gefrierfachverdampfer 11 bildet. Diesem ist in Reihenschaltung ein rein schematisch dargestellter, beispielsweise im Rollbondverfahren hergestellter Kühlfachverdampfer 19 nachgeordnet, dessen durch Verschweißen zweier Aluminiumblechplatinen erzeugter platinenartiger Aufbau einen ersten Platinenabschnitt 20 aufweist, welcher als sogenannter Coldwall-Verdampfer ausgebildet ist und eine mäanderartig angelegte Kältemittelkanalanordnung 21 aufweist, welche an ihrem zu- flußseitigen Ende in eine an den Platinenabschnitt 20 mitangeformte Anschlußstelle 22 mündet und welche an ihrem abflußseitigen Ende einen Kanalabschnitt 23 aufweist. Dieser ist über einen von zwei zueinander beabstandeten, einen zur wärmetechnischen Entkopplung dienenden Zwischenraum zwischen sich aufnehmenden stegartigen Verbindungsabschnitten 25 geführt. Die stegartigen Verbindungsabschnitte 25 sind sowohl ein- stückig mit dem Platinenabschnitt 20 als auch einstückig mit einem zweiten, zum Kühlfachverdampfer 19 gehörenden Platinenabschnitt 26 verbunden, welcher hinsichtlich seiner Oberfläche deutlich geringer als die Oberfläche des Platinenabschnitts 20 bemessen und welcher im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, wobei an einer seiner längeren Rechteckseiten die Verbindungsabschnitte 25 angebunden sind. Der Platinenabschnitt 26 ist mit einem parallel zu seiner längeren Rechteckseiten verlaufenden Käl- temittelkanal 27 ausgestattet, welcher über die gesamte Länge des Platinenabschnitts 26 verläuft und welcher an seinem zuflußseitigen Ende eine an den Platinenabschnitt 26 einstückig mitangeformte Anschlußstelle 28 und an seinem abflußseitigen Ende ebenfalls an den Platinenabschnitt 26 mitangeformte Anschlußstelle 29 zur Einbringung weiter unten genauer erläuterter Rohrleitungen versehen ist. Der Kältemittelkanal 27 dient an sei- nem der Anschlußstelle 28 zugewandten zuflußseitigen Abschnitt zur Aufnahme einer beispielsweise aus Kupfer gefertigten Drosselrohrleitung 30, welche mit einem ihrer Enden anhand einer partiellen, plastischen Verformung unter Bildung einer sogenannten Prägestelle 31 im Kältemittelkanal 27 gas- und flüssigkeitsdicht festgesetzt ist, wobei das freie Ende des Drosselrohres 30 als Einspritzstelle 32 für das flüssige Kältemittel dient. Zwischen der Einspritzstelle 32 und der Anschlußstelle 28, an welcher ein die Drosselleitung in sich aufnehmendes, beispielsweise aus Aluminium hergestelltes Saugrohr 33 schweißtechnisch festgesetzt ist, ist eine Anbindungsstelle 34 für den über den Verbindungsabschnitt 25 geführten Kanalabschnitt 23 an den Kältemittelkanal 27 vorgesehen. Der Kältemittelkanal 27 mündet ausflußseitig in der Anschlußstelle 29, in welcher ein beispielsweise aus Aluminium gefertigtes Verbindungsrohr 35 schweißtechnisch festgesetzt ist, welches zur Verbindung des Kältemittelkanals 27 mit der Rohrleitung 14 mit dessen zuflußseitig vorgesehenen Anschlußstück 15 verschweißt ist. Das abflußseitig an der Rohrleitung 14 vorgesehene Anschlußstück 16 dient zur Aufnahme eines ebenfalls aus Aluminium hergestellten Zwischenrohres 36, welches einerseits mit dem Anschluß- stück 16 und andererseits mit der Anschlußstelle 22 am Platinenabschnitt 20 verschweißt ist.FIG. 1 shows a simplified, schematic illustration of an evaporator arrangement 10 with a freezer compartment evaporator 11, which has a support tube 12, for example formed from an aluminum sheet, on the jacket surface 13 of which is facing the thermal insulation of a refrigeration device, a pipe 14 used to guide refrigerant is applied, which is provided at both ends with a connector 15 or 16 and which consists of an aluminum tube which is fixed in heat-conducting contact on the outer surface 13. In order to enlarge the heat-transferring surface of the pipeline 13 onto the jacket surface 14, the former is provided on its free surface with an aluminum-coated adhesive tape which is fixed on the jacket surface 13 of the carrier tube 12. The backing of the support tube 12 is equipped with a rear wall 18 made of aluminum sheet, which together with the support tube 12 and the pipeline 14 wound thereon forms the freezer compartment evaporator 11 referred to as a box evaporator. This is followed in series by a purely schematically illustrated refrigerator compartment evaporator 19, for example manufactured using the roll bond method, the circuit board-like structure produced by welding two aluminum sheet metal plates has a first circuit board section 20, which is designed as a so-called cold wall evaporator and has a meandering refrigerant channel arrangement 21, which is attached to it the upstream end opens into a connection point 22 which is also molded onto the circuit board section 20 and which has a channel section 23 at its outflow end. This is guided over one of two spaced-apart, one space serving for thermal decoupling between receiving web-like connecting sections 25. The web-like connecting sections 25 are connected both in one piece to the circuit board section 20 and in one piece with a second circuit board section 26 belonging to the refrigerator compartment evaporator 19, which in terms of dimensioned its surface significantly smaller than the surface of the circuit board section 20 and which is essentially rectangular in shape, the connecting sections 25 being connected to one of its longer rectangular sides. The circuit board section 26 is equipped with a refrigerant channel 27 running parallel to its longer rectangular sides, which runs over the entire length of the circuit board section 26 and which has at its inflow-side end a connection point 28 which is integrally formed on the circuit board section 26 and at its drain-side end also at the Board section 26 is provided with integrally formed connection point 29 for the introduction of pipelines explained in more detail below. On its inflow-side section facing the connection point 28, the coolant channel 27 serves to receive a throttle pipeline 30, for example made of copper, which is fixed gas-tight and liquid-tight in one end by means of a partial, plastic deformation with the formation of a so-called embossing point 31 in the coolant channel 27 , the free end of the throttle tube 30 serving as an injection point 32 for the liquid refrigerant. Between the injection point 32 and the connection point 28, at which a suction pipe 33 accommodating the throttle line, for example made of aluminum, is fixed in terms of welding technology, a connection point 34 is provided for the channel section 23 guided via the connecting section 25 to the refrigerant channel 27. The refrigerant channel 27 opens out on the outlet side in the connection point 29, in which a connecting tube 35 made, for example, of aluminum is welded, which is welded to connect the refrigerant channel 27 to the pipeline 14 with its connecting piece 15 provided on the inflow side. The connection piece 16 provided on the outflow side on the pipeline 14 serves to receive an intermediate pipe 36, also made of aluminum, which is welded on the one hand to the connection piece 16 and on the other hand to the connection point 22 on the circuit board section 20.
Bei Betrieb der Verdampferanordnung wird das von einem nicht gezeigten Kältemittelverdichter zwangsweise umgewälzte Kältemittel im flüssigen Zustand über das Drossel- rohr 30 der Einspritzstelle 32 zugeführt, welche kältetechnisch eigentlich dem Gefrierfachverdampfer 11 zuzuordnen wäre und welche diesem ohne merkliche Kälteeinbuße über eine kurze Kältemittelfließstrecke, gebildet aus dem Kältemittelkanal 27 und dem Verbindungsrohr 34, vorgelagert ist. Von der Einspritzstelle 32 aus strömt das Kältemittel, symbolisch angedeutet durch die Pfeile, über den Kältemittelkanal 27, dem Verbindungs- rohr 34 in die Rohrleitung 14 des Gefrierfachverdampfers, wo es an deren ausgangsseiti- gen Ende über das Zwischenrohr 36 in den nachgeschalteten Kühlfachverdampfer 19. Dort durchströmt es dessen Kältemittelkanalanordnung 21 bevor das Kältemittel über den Kanalabschnitt 23 am Verbindungsabschnitt 25 in das Saugrohr 33 übertritt.When the evaporator arrangement is in operation, the refrigerant, which is forcibly circulated by a refrigerant compressor (not shown) in the liquid state, is fed via the throttle tube 30 to the injection point 32, which in terms of refrigeration technology should actually be assigned to the freezer-compartment evaporator 11 and which, without noticeable loss of cold, is formed over a short refrigerant flow path, formed from the Refrigerant channel 27 and the connecting pipe 34 is upstream. From the injection point 32, the refrigerant, symbolically indicated by the arrows, flows via the refrigerant channel 27, the connecting pipe 34 into the pipeline 14 of the freezer compartment evaporator, where it flows at the outlet end thereof via the intermediate pipe 36 into the downstream cooling compartment evaporator 19. There it flows through its refrigerant channel arrangement 21 before the refrigerant passes through the channel section 23 at the connecting section 25 into the suction pipe 33.
Anstelle des kastenähnlich ausgebildeten Gefrierfachverdampfers 30 ist es auch vorstell- bar, daß dieser als sogenannter Drahtrohrverdampfer mit in unterschiedlichen Höhenlagen angeordneten Verdampferetageren ausgebildet ist. Instead of the box-like freezer compartment evaporator 30, it is also conceivable that it is designed as a so-called wire tube evaporator with evaporator shelves arranged at different heights.

Claims

Schutzansprüche Protection claims
1. Verdampferanordnung mit wenigstens zwei in Reihenschaltung hintereinander angeordneten, von einem Verdichter über eine Einspritzstelle mit Kältemittel beaufschlagten Verdampfern unterschiedlicher Kälteleistung, wobei der Verdampfer geringerer Kälteleistung platinenartig ausgebildet ist, während der Verdampfer höherer Kälteleistung mit einer zur Führung des Kältemittels dienenden Rohrleitung ausgestattet ist und dem Verdampfer geringerer Kälteleistung in der Reihenschaltung vorgeschaltet ist, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß der platinenartige Verdampfer (19) geringerer Kälteleistung einen Abschnitt (26) aufweist, welcher mit der Einspritzstelle (32) für das Kältemittel ausgestattet ist und welcher zumindest weitestgehend thermisch von der restlichen Platinenfläche (20) des Verdampfers (19) entkoppelt ist.1.Vaporizer arrangement with at least two evaporators of different refrigeration capacities arranged in series, which are charged with refrigerant by a compressor via an injection point, the evaporator having a lower refrigeration capacity being designed like a board, while the evaporator having a higher refrigeration capacity is equipped with a pipeline which serves to guide the refrigerant, and the like Evaporator of lower refrigeration capacity is connected upstream in the series circuit, characterized in that the board-like evaporator (19) of lower refrigeration capacity has a section (26) which is equipped with the injection point (32) for the refrigerant and which is at least largely thermal from the rest of the board surface (20) of the evaporator (19) is decoupled.
2. Verdampferanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (26) einen an die Einspritzstelle (32) anschließenden Kältemittelkanal (27) aufweist, welcher ausgangsseitig einen Anschlußbereich für die Rohrleitung aufweist.2. Evaporator arrangement according to claim 1, characterized in that the section (26) has a to the injection point (32) adjoining refrigerant channel (27) which has a connection area for the pipeline on the output side.
3. Verdampferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (27) auf dem Abschnitt (26) längenminimiert ausgebildet ist.3. Evaporator arrangement according to claim 2, characterized in that the refrigerant channel (27) on the section (26) is designed to be length-minimized.
4. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Abschnitt (26) mit der Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) durch wenigstens einen stegartigen Verbindungsabschnitt (25) verbunden ist, über welchen das abflußseitige Ende der Kältemittelkanalanordnung (21 ) auf der Restplatinenfläche (20) zumindest in den Nahbereich der Einspritzstelle (32) geführt ist.. 4. Evaporator arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the section (26) with the remaining board surface (20) of the evaporator (19) is connected by at least one web-like connecting section (25), via which the drain-side end of the Refrigerant channel arrangement (21) is guided on the remaining board surface (20) at least in the vicinity of the injection point (32).
5. Verdampferanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stegartige Verbindungsabschnitt (25) einstückig mit dem Abschnitt (26) und einstückig mit Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) verbunden ist.5. Evaporator arrangement according to claim 4, characterized in that the web-like connecting section (25) is integrally connected to the section (26) and integrally with the remaining board surface (20) of the evaporator (19).
6. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) innerhalb der Wärmeisolation eines Kältegerätes angeordnet und wärmeleitend an eine Innenverkleidung eines im Kältegerät vorgesehenen Kälteraums angekoppelt ist, während der Abschnitt (26) außerhalb der Wärmeisolation liegt.6. Evaporator arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the remaining board surface (20) of the evaporator (19) is arranged within the thermal insulation of a refrigeration device and is coupled in a heat-conducting manner to an inner lining of a cold space provided in the refrigeration device, while the section (26) lies outside the thermal insulation.
7. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der platinenartige Verdampfer (19) nach dem Roll- oder Z- Bondverfahren hergestellt ist.7. Evaporator arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the board-like evaporator (19) is manufactured by the roll or Z-bond method.
8. Verdampferanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der8. Evaporator arrangement according to claim 1, characterized in that the
Verdampfer (11) höherer Kälteleistung als kastenähnlich geformter Verdampfer mit zu einem Rohr (12) geformten Trägerplatine und einer daran in wärmeleitenden Kontakt aufgewickelten Rohrleitung (14) ausgebildet ist.Evaporator (11) has a higher cooling capacity than a box-like shaped evaporator with a support plate formed into a tube (12) and a pipeline (14) wound thereon in heat-conducting contact.
9. Verdampferanordnung nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) abflußseitig über eine Anschlußstelle (22) an der Verdampferplatine (19) mit der Kältemittelkanalanordnung (21) der Restplatinenfläche (20) des Verdampfers (19) verbunden ist. 9. Evaporator arrangement according to one of claims 1, 2 or 8, characterized in that the pipeline (14) on the outlet side via a connection point (22) on the evaporator board (19) with the refrigerant channel arrangement (21) of the remaining board surface (20) of the evaporator (19 ) connected is.
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