DE9116265U1 - Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät - Google Patents
Verdampfer für ein Kompressor-KühlgerätInfo
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Description
WE/Bo 52163G 19.03.1992
Verdampfer für ein Kompressor - Kühlgerät
Die Erfindung betrifft einen Verdampfer für ein Kompressor Kühlgerät,
wobei der aus einer zweilagigen Verdampferplatine gefertigte Verdampfer einen zwischen den Lagen mäanderartig
verlaufenden Kühlmittelkanal aufweist, dessen Eingang über eine als Drossel wirkende Kühlmittelzuführungsleitung kleinen Durchmessers,
die in den Einlaufbereich des Kühlmittelkanales mündet, mit
Kühlmittel beschickbar ist und der ausgangsseitig in einem Saugrohr größeren Durchmessers endet, welches an die Saugseite des
Kompressors anschließbar ist. Derartig gestaltete Verdampfer sind beispielsweise in Haushaltskühlschränken zahlreich in Benutzung.
Die Erfindung befaßt sich nun bezüglich des Kühlmittelkreislaufes
insbesondere mit dem Kühlmitteleinlaß in den Verdampfer, der bei den
bekannten Kühlgeräten über ein dem benötigten Drosseleffekt entsprechend langes Drossel - Kapillarrohr, das nach dem
praktizierten Stand der Technik die Kühlmittelzuführungsleitung
darstellt, erfolgt. Dieses Drossel - Kapillarrohr ist regelmäßig bis
in den Einlaßbereich des Kühlmittelkanales durch einen entsprechenden Einlaßanschluß hineingeführt und liegt beim
sogenannten Einrohranschluß mit einem Abschnitt seiner Länge auch im Auslaßbereich des Kühlmittelkanales. Der Kühlmittelkanal selbst
verläuft mäanderartig in einer aus zwei miteinander verschweißten Aluminiumblechen, beispielsweise nach dem sogenannten
Rollbondverfahren hergestellten, ursprünglich ebenen, dann zum Kühlfach geformten Verdampferplatine und schließt auslaßseitig mit
einem in das Kanalende druckdicht eingesetzten Aluminiumrohrstutzen, dem sogenannten Saugrohr ab.
Das Drossel - Kapillarrohr ist heute bei der Mehrzahl der hergestellten Kühlschranktypen so lang, daß es im Einlaufbereich des
Kühlmittelkanals des Verdampfers nur noch zu einem kleinen Teil untergebracht werden kann und zum großen Teil, häufig mit einer
Teillänge von mehreren Metern außerhalb des Verdampfers liegt. Diese Teillänge wird regelmäßig ringbundartig zu einer sogenannten
Kapillarlocke aufgewickelt.
Mit der in jüngerer Zeit vollzogenen Einführung neuer Kältemittel,
die andere Stoffeigenschaften als die bisherigen haben, aber auch
ein eigenes Übergangsverhalten von der flüssigen zur gasförmigen Phase im Kühlmittelkreislauf zeigen, war die Drosselstrecke bei
gleichem Kapillarrohrinnendurchmesser zu verlängern, wodurch sich die Kapillarlocke noch vergrößerte.
Eine erste Fertigungsvereinfachung konnte bereits dadurch erreicht
werden, daß für Verdampfer verschiedenen Typs Drossel Kapillarrohre verwendet werden, die alle einen Außendurchmesser von
beispielsweise 1,9 mm haben, mit Innendurchmessern von beispielsweise 0,55 bis 1,05 mm eine typbedingte Anpassung
ermöglichen. So lassen sich wenigstens Anschlüsse des Drossel Kapillarrohres oder Durchbrüche hierfür einheitlich gestalten. Das
Mitschleppen der Kapillarlocke in den Endschritten der Fertigung stellt jedoch nach wie vor eine Behinderung dar, wie auch die
Kapillarlocke die Packungsdichte der Verdampfer beim Transport zu den Kühlgeräteherstellern ungünstig bestimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die durch die zahlreichen Kühlgerätetypen bedingte Vielfalt in der Fertigung der Verdampfer
zu vereinfachen und dabei den Folgen des Einsatzes neuer Kühlmittel geringerer Viskosität Rechnung zu tragen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Kühlmittelzuführungsleitung auf ihrem ersten Längenabschnitt ein an
sich bekanntes Drossel - Kapillarrohr mit kapillarem
T _
Durchströmquerschnitt ist, das verdampferseitig in einem zumindest
teilweise außerhalb der Verdampferplatine liegenden, vom Verdampfer
direkt oder mittelbar gehaltenen Führungsrohr, mit dem es druckdicht verbunden ist, einegesteckt ist. Zwischen Drossel - Kapillarrohr und
Führungsrohr wird regelmäßig ein lötpassungsgroßer Spalt eingestellt, durch dessen Füllung beim Löten die Verbindung der
Rohre erfolgt.
Die Erfindung ermöglicht eine weitgehende Standardisierung der Verdampferfertigung und erlaubt im Fertigungsablauf grundsätzlich
das getrennte Fertigen der noch drossel - kapillarrohrfreien Verdampfer und der zugehörigen Kapillarrohre bis zu einer
Endmontage, bei der das Kapillarrohr in das Führungsrohr eingebaut, d.h. in dieses beliebig weit eingesteckt oder durch dieses
hindurchgesteckt und schließlich mit diesem verlötet wird. Länge, Art und Einbau der Führungsrohre in die Verdampferplatinen kann auf
eine geringe Zahl von Bauvarianten reduziert und damit der Fertigungsablauf vereinfacht werden.
Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen wird verwiesen.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 endet das Drossel Kapillarrohr
im Führungsrohr und das Führungsrohr bildet einen zweiten, kürzeren Längenabschnitt der Kühlmittelzuführungsleitung
mit gegenüber dem kapillaren Durchströmquerschnitt des Drossel Kapillarrohres erweiterten Durchströmquerschnitts.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Patentanspruch 3
niedergelegt, bei der das Führungsrohr mit Lötspaltpassung verdampferseitig auf ein weiteres Kapillarrohr aufgesteckt und mit
diesem druckdicht verbunden ist, wobei das weitere Kapillarrohr
einen dritten, verdampferseitig letzten Längenabschnitt der
Kühlmittelzuführungsleitung bildet. Hierbei verbindet das Führungsrohr wie eine Muffe das Drossel - Kapillarrohr mit der
weiteren Kapillare. Das Herstellen dieser Verbindung kann letzter Fertigungsschritt beim Verdampferhersteller oder ein
Fertigungsschritt beim Kühlgerätebauer sein. Bedeutend ist für eine Standardisierung der Verdampferfertigung, daß
bei allen Verdampfern eines Typenbereiches ein und derselbe Innendurchmesser für das weitere Kapillarrohr gewählt werden kann,
um dann mit einzeltypenbedingten variablen Innendurchmessern des Drossel - Kapillarrohres die erforderliche Anpassung vorzunehmen.
Macht man das Führungsrohr etwas langer und führt man es von außen
gemäß Patentanspruch 4 bis in den Eingangsbereich des Kühlmittelkanales in den Kühlmittelkanal hinein, so kann sich eine
Kühlmittelzuführungsleitung ergeben, die insgesamt zwei Längenabschnitte unterschiedlichen Innendurchmessers aufweist. Es
ist dabei unerheblich, daß der doch relativ kurze letzte Abschnitt der Kühlmittelzuführungsleitung nur noch eine geringe Drosselwirkung
entfalten kann, dafür aber ein strömungsgünstiges Einleiten des Kühlmittels in den Kühlmittelkanal ermöglicht.
Sehr viele der heute üblichen Verdampfer von Kühlgeräten haben, wie
dies beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 74 31 690 dargestellt ist, einen Einrohranschluß, nämlich mit Verdampfern, bei
denen die Ein- und Auslaßrohre teilweise ineinanderliegen. Die Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 5 befaßt sich mit
Verdampfern, die einen besonders gestalteten Einrohranschluß aufweisen, bei dem ein Saugrohr aus Aluminium und ein an das
Saugrohr anschließendes in seinem Mittelbereich gebogenes Zwischenrohr aus Kupfer vorgesehen sind und das Zwischenrohr im
Bogen etwa in Verlängerung der Saugrohrachse einen Wanddurchbruch für die teilweise im Zwischenrohr, teilweise im Saugrohr und
teilweise in einem Abschnitt des Kühlmittelkanales liegende
Kühlmittelzuführungsleitung aufweist. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Führungsrohr aus Kupfer in den Wanddurchbruch
des Zwischenrohres eingesetzt und hier mit der Zwischenrohrwand dicht verschweißt oder verlötet ist.
Es sei erwähnt, daß bei Verdampfern häufig an das gerade Saugrohr ein in seinem Mittelbereich S-förmig gebogenes Zwischenrohr aus
Kupfer angeschweißt oder angelötet ist, wobei hier der Wanddurchbruch im saugrohrseitig ersten Bogen und ebenfalls etwa in
Verlängerung der Saurohrachse liegt.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 6 sieht vor, daß ein im Kühlmittelkanal liegender Abschnitt des Führungsrohres
langer ist als ein im Kühlmittelkanal liegender Abschnitt des Kapillarrohres. Dies führt wiederum zu der bereits erwähnten
günstigen Gestaltung der inneren Ausströmverhältnisse.
Schließlich sieht die Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 vor, daß das Führungsrohr eine Einschnürung als inneren Anschlag zur
Fixierung des verdampferseitigen Endes des Drossel - Kapillarrohres
aufweist. Diese kann entsprechend Patentanspruch 8 in Einströmrichtung gesehen hinter dem Durchbruch des Zwischenrohres
und damit innerhalb des durch das Zwischenrohr, das Saugrohr und den Kühlmittelkanal gebildeten Bereiches liegen.
Es ist auch zweckmäßig, entsprechend Patentanspruch 9 das äußere Ende des Führungsrohres, in das das Drossel - Kapillarrohr bei der
Produktion eingesteckt wird, trichterförmig zu erweitern. Dies erleichtert auch das Löten.
Insgesamt ermöglicht es die Erfindung, sich unterschiedlichen
Konstruktionswünschen der Kühlgerätehersteller problemlos anzupassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt in chematischer und in ganz oder teilweise aufgeschnittener
Darstellung
Fig. 1 einen, den Anschlußbereich enthaltenden Ausschnitt aus einem Verdampfer eines Kühlgerätes,
Fig. 2 einen Einrohranschluß für einen Verdampfer, Fig. 3 einen weiteren Einrohranschluß für einen Verdampfer,
Fig. 4 einen Verdampfer eines Kühlgerätes mit einem
Einrohranschluß,
Fig. 5 eine Ausgestaltung des Einrohranschlusses eines
Fig. 5 eine Ausgestaltung des Einrohranschlusses eines
Verdampfers für ein Kühlgerät, Fig. 6 eine weitere Ausgestaltung eines Einrohranschlusses
In Fig. 1 ist der Ausschnitt aus einem Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät dargestellt, der den Einlaß und den Auslaß
beinhaltet. Sie zeigt eine Verdampferplatine 1, die aus zwei aufeinander liegenden, bis auf die Kanalbereiche miteinander
verbundenen Aluminiumblechen hergestellt ist. In der Verdampferplatine 1 verläuft ein Kühlmittelkanal 2, zu dem ein
Einlaßbereich 3 und ein Auslaßbereich 4 gehören. Ein Pfeil 5 deutet die Einströmrichtung, ein weiterer Pfeil 6 deutet die
Auströmrichtung an.
Der Einlaßbereich 3 des Kühlmittelkanales 2 wird über ein Drossel Kapillarrohr
7 beschickt. Dieses Drossel - Kapillarrohr 7, das regelmäßig aus Kupfer ist, steckt in einem ebenfalls aus Kupfer
hergestellten Führungsrohr 8, das mit einem Einlaßrohr 9 aus Aluminium durch eine Cu/Al-Lötung verbunden ist und vom Einlaßrohr
mittelbar von der Verdampferplatine 1 gehalten ist.
Dem Kühlmittelauslaß dient ein Saugrohr 10 mit gegenüber dem Einlaßrohr 9 wesentlich größeren Innendurchmesser. In Fig. 1 ist der
Innendurchmesser des Einlaßrohres 9 zu groß gezeichnet.
Das Drossel - Kapillarrohr 7 bildet einen ersten Längenabschnitt Ll
der Kühlmittelzuführungsleitung, während das Einlaßrohr 9 einen zweiten Längenabschnitt L2 der Kühlmittelzuführungsleitung bildet.
In Fig. 2 und Fig. 3 sind sogenannte Einrohranschlüsse dargestellt, die - bis auf das Einstecken des Drossel - Kapillarrohres 7 - so
hergestellt und in eine Verdampferplatine eingebaut werden.
Bei diesen Einrohranschlüssen schließt an das Saugrohr 10 aus Aluminium ein angelötetes Zwischenrohr aus Kupfer an. Im Saugrohr 10
und im Zwischenrohr 11 liegt ein weiteres Kapillarrohr 12, das in einer hier etwa S-förmigen Krümmung 14 des Zwischenrohres 11 durch
die Wand des Zwischenrohres nach außen führt und in das verdampferseitige Ende des Führungsrohres 8 eingesteckt ist. Das
Führungsrohr 8 wird über ein Element 13 am Zwischenrohr 11 gehalten.
In das andere Ende des Führungsrohres 8 ist die Drossel - Kapillare
7 mit Abstand zum weiteren Kapillarrohr 12 eingesteckt. Das Drossel - Kapillarrohr 7 und die weitere Drossel - Kapillare 12 sind
mit dem Führungsrohr 8 durch Löten verbunden. Beim Löten sind §
geeignete Maßnahmen zu treffen, damit sich die Kapillaren nicht versehentlich durch Lot schließen.
/8
Bei der Verdampferfertigung werden zunächst die in Fig. 2 und Fig.
dargestellten Saugrohranschlüsse, jedoch noch ohne das Drossel Kapillarrohr 7 hergestellt und dann an die Verdampferplatine
angebaut. Der Einbau des Drossel - Kapillarrohres 7 erfolgt erst, wenn der Verdampfer im übrigen fertig ist.
Die dargestellte Baueinheit ohne Drossel - Kapillarrohr stellt einen
Standard-Saugrohranschluß dar, der für viele Verdampfertypen verwendbar ist und bei dem das weitere Kapillarrohr 12
beispielsweise einen Innendurchmesser von 1,1 mm hat. Dieser Standard-Saugrohranschluß wird nun mit den unterschiedlichsten, nur
im Außendurchmesser dem weiteren Kapillarrohr 12 entsprechenden Drossel - Kapillarrohren 7 ergänzt, nämlich mit Drossel Kapillarrohren
7 mehr oder weniger kleiner Innendurchmesser und unterschiedlicher Länge.
In Fig. 3 ist eine Kapillarlocke 15 angedeutet und gezeigt, wie besonders lange Kapillarrohre 7 räumlich komprimiert werden.
Weiterhin zeigt Fig. 3 daß sich die Kühlmittelzuführungsleitung hier aus dem großen Längenabschnitt Ll, dem zweiten Längenabschnitt L2,
einem kurzen Bereich im Führungsrohr 8 und dem dritten Längenabschnitt des weiteren Kapillarrohres 12 zusammensetzt.
Bei den in Fig. 4 bis Fig. 6 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung liegt das Führungsrohr 8 teilweise im Zwischenrohr
Während Verdampfer von Kühlgeräten regelmäßig zu einem Kühlfach geformt sind, zeigt Fig. 4 einen ebenen Verdampfer, dessen
Kühlmittelkanal 2 teilweise durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Das Führungsrohr 8 durchdringt im S-förmigen Bogen 14 die
Rohrwand des Zwischenrohres 11 und endet im Saugrohr 10, das über eine Lötverbindung 16 in der Verdampferplatine gehalten ist.
Eine Lötstelle 17 hält das Drossel - Kapillarrohr 7 und eine weitere
Lötstelle 18 das weitere Kapillarrohr 12 im Führungsrohr 8. Das weitere Kapillarrohr 12 ist bis über eine Einlaßbereich 3 und
Auslaßbereich 4 trennende Engstelle 19 im Kanalsystem geführt. Die Engstelle 19 bildet die innere Fixierung der
Kühlmittelzuführungsleitung, während die äußere Fixierung in einem
Durchbruch 20 der Rohrwand des Zwischenrohres 11, in den das Führungsrohr 8 eingelötet ist, erfolgt.
Von grundsätzlich einfacherem Aufbau sind die in Fig. 5 und Fig. 6
dargestellten Ausgestaltungen, bei denen das Führungsrohr 8 selbst zur Engstelle 19 und über diese hinaus in Einlaßbereich 3 geführt
ist.
In Fig. 5 liegen sowohl das Drossel - Kapillarrohr 7 wie auch das Führungsrohr 8 teilweise im Einlaßbereich 3 des Kühlmittelkanales 2,
jedoch ist der entsprechende Abschnitt des Drossel - Kapillarrohres 7 kürzer als der entsprechende Abschnitt des Führungsrohres 8. Diese
Differenz bildet hier den zweiten Längenabschnitt L2 der Kühlmittelzuführungsleitung.
In Fig. 6 ist das äußere Ende des Führungsrohres 8 zu einem Trichter
21 erweitert und das Führungsrohr 8 weist weiterhin eine Einschnürung 2 2 als inneren Anschlag für das Drossel - Kapillarrohr
7 auf.
In Fig. 6 ist eine am verdampferseitigen Ende des Zwischenrohres 11
vorgesehene Aufdornung 23 gezeichnet, in die das Saugrohr mit Lötpassung eingesteckt ist. Es läßt sich so eine besonders
zuverlässige Cu/Al-Lötverbindung herstellen.
Claims (9)
1. Verdampfer für ein Kompressor-Kühlgerät, wobei der aus einer zweilagigen Verdampferplatine gefertigte Verdampfer einen zwischen
den Lagen mäanderartig verlaufenden Kühlmittelkanal aufweist, dessen Eingang über eine als Drossel wirkende Kühlmittelzuführungsleitung
kleinen Durchmessers, die in den Einlaufbereich des Kühlmittelkanales mündet, mit Kühlmittel beschickt wird und der
ausgangsseitig in einem Saugrohr größeren Durchmessers endet,
welches an die Saugseite des Kompressors anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmittelzuführungsleitung auf ihrem ersten Längenabschnitt
(Ll) ein an sich bekanntes Drossel - Kapillarrohr (7) mit kapillarem Durchströmquerschnitt ist, das verdampferseitig in einem zumindest
teilweise außerhalb der Verdampferplatine (1) liegenden, am
Verdampfer direkt oder mittelbar gehaltenen Führungsrohr (S), mit dem es druckdicht verbunden ist, eingesteckt ist.
2. Verdampfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Drossel - Kapillarrohr (7) im Führungsrohr (8) endet und daß
das Führungsrohr (8) einen zweiten, kürzeren Längenabschnitt (L2) der Kühlmittelzuführungsleitung mit gegenüber dem kapillaren
Durchströmquerschnitt erweiterten Durchströmquerschnitts bildet.
3 . Verdampfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsrohr (8) mit Lötspaltpassung verdampferseitig auf
ein weiteres Kapillarrohr (12) aufgesteckt und mit diesem druckdicht verbunden ist, wobei das weitere Kapillarrohr (12) einen dritten,
verdampferseitig letzten Längenabschnitt: (L3) der
Kühlmittelzuführungsleitung bildet.
4. Verdampfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsrohr (8) im Eingangsbereich (3) des Kühlmittelkanals (2) in den Kühlmittelkanal (2) mündet und teilweise
außerhalb desselben liegt.
5. Verdampfer nach Anspruch 4, mit einem Einrohranschluß, bei dem ein Saugrohr aus Aluminium und ein an das Saugrohr anschließendes in
seinem Mittelbereich gebogenes Zwischenrohr aus Kupfer vorgesehen sind und das Zwischenrohr im Bogen und etwa in Verlängerung der
Saugrohrachse einen Wanddurchbruch für die teilweise im Zwischenrohr, teilweise im Saugrohr und teilweise in einem Abschnitt
des Kühlmittelkanales liegende Kühlmittelzuführungsleitung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsrohr (8) aus Kupfer ist, in den Wanddurchbruch (14)
des Zwischenrohres (11) eingesetzt und hier mit der Zwischenrohrwand
dicht verschweißt oder verlötet ist.
6. Verdampfer nach einem der Ansprüche 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein im Kühlmittelkanal (2) liegender Abschnitt des Führungsrohres (8) langer ist als ein im Kühlmittelkanal (2)
liegender Abschnitt des Kapillarrohres (7).
7. Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsrohr (8) eine Einschnürung (22) als Anschlag für das
verdampferseitige Ende des Drossel - Kapillarrohres (7) aufweist.
8. Verdampfer nach Anspruch 7, in Verbindung mit einem Verdampfer nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einschnürung (22) in Einströmrichtung gesehen hinter dem Durchbruch (14) des Zwischenrohres (11) und damit innerhalb des
durch das Zwischenrohr (11), das Saugrohr (10) und den Kühlmittelkanal (2) gebildeten Bereiches liegt.
9. Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Ende des Führungsrohres (8) zu einem Trichter (21) erweitert ist.
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