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CN113454409A - 用于制冷器具的蒸发器和制冷器具 - Google Patents

用于制冷器具的蒸发器和制冷器具 Download PDF

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CN113454409A
CN113454409A CN202080015380.XA CN202080015380A CN113454409A CN 113454409 A CN113454409 A CN 113454409A CN 202080015380 A CN202080015380 A CN 202080015380A CN 113454409 A CN113454409 A CN 113454409A
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CN
China
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evaporator
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tube
sections
curved
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张明
B·施勒格尔
A·福格尔
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BSH Hausgeraete GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于制冷器具、尤其家用制冷器具的蒸发器(1；100)，其具有基本上曲折形布置的蒸发器管(10；110)，其中，所述蒸发器管(10；110)构造为扁管，其中，所述蒸发器管(10；110)在第一弯曲区段(14；114)和第二弯曲区段(16；16)中的横截面相对于所述蒸发器管(10；110)在直管段(12；112)的区域中的横截面围绕所述蒸发器管(10；110)的中轴线(M)扭转。

Description

用于制冷器具的蒸发器和制冷器具
技术领域
本发明涉及一种用于制冷器具的蒸发器。本发明还涉及一种制冷器具。
背景技术
用于制冷器具的管板式蒸发器(Tube-on-Sheet-Verdampfer)以及管箔式蒸发器(Tube-on-Foil-Verdampfer)是普遍已知的。在这种蒸发器结构形式的范围内，通常使用具有圆形横截面的蒸发器管。同样已知的是，在制造时将这种具有圆形横截面的管展平，以便由此增大蒸发器管的靠置面并且由此改善制冷剂侧的热交换。
然而，蒸发器管的最大可实现的展平度是受限的。虽然期望实现更高的展平度用于改进的制冷剂侧热交换，但是其难以制造。在此，管例如可能掉落或者在管的边缘处可能产生裂纹。
同样已知这样的方法，在该方法的范畴内，使以小的弯曲半径使扁管变形，以便由此同样在管的弯曲区域或曲线区域中贴靠在相应的金属板或金属箔上。尽管存在这样的方法，然而这样的方法是费事的并且以成本高的制造设备为前提。
DE 10 2016 210 114 A1公开了一种蒸发器，其具有毛细管、蒸发器管和在毛细管与蒸发器管之间的过渡管，其中，在过渡管的区段中，该过渡管的自由横截面朝向蒸发器管连续增大。
DE 102016224434 A1公开了一种制冷器具，其中，第一蒸发器具有在蒸发器的宽度方向上长形延伸并且分别通过弧连接的管区段，并且这些弧分别具有衔接于长形延伸的区段的、带有小曲率半径的区段并且具有在两个带有小曲率半径的区段之间的、带有大曲率半径的区段。
DE 102008019359 A1公开了一种制冷器具，其中，冷却剂管路具有至少局部展平的横截面形状，其中，冷却剂管路被挤出成型。
发明内容
本发明提供一种用于制冷器具、尤其是家用制冷器具的蒸发器，其具有基本上曲折形布置的蒸发器管，所述蒸发器管具有：彼此平行布置的多个直管段；多个第一弯曲区段，所述第一弯曲区段在直管段的第一轴向端部区段处衔接于直管段并且将彼此相邻布置的直管段相互连接；和多个第二弯曲区段，所述第二弯曲区段在直管段的第二轴向端部区段处衔接于直管段并且将彼此相邻布置的直管段相互连接，其中，蒸发器管构造为扁管，其中，蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段中的横截面相对于蒸发器管在直管段的区域中的横截面围绕蒸发器管的中轴线扭转。
此外，本发明提供一种制冷器具、尤其是家用制冷器具，其具有根据本发明的蒸发器。
本发明的构思在于，通过将蒸发器管设置为扁管并且在第一和第二弯曲区段上相应地弯曲扁管，使得蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中的横截面相对于蒸发器管在直管段的区域中的横截面围绕蒸发器管的中轴线扭转，从而可以提供蒸发器管的曲折形布置的简单且成本有利的可制造性。
由于蒸发器管的横截面在相应弯曲区段的区域中扭转，也就是说，与直管段相比，蒸发器管不位于同一基底上，因此用于制造蒸发器管的曲折形结构的弯曲方法复杂程度要低得多。此外，可以以有利的方式使用预制的、通常卷绕在卷筒上的扁管来制造蒸发器管的曲折形结构，其中，该扁管可以以简单的方式和方法弯曲，以便因此在制造耗费少的情况下提供蒸发器管，该蒸发器管在构成蒸发器管的主要区域的直管段的区域中能够实现优化的制冷剂侧热交换，其中，制造费事的弯曲区段通常可以简单且成本有利地制造。
有利的实施方式和改进方案从从属权利要求以及参照附图的描述中得出。
根据一种优选的改进方案设置，蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中具有基本上180°的弯曲角度。因此，分别彼此相邻布置的直管段能够通过相应弯曲区段以简单的方式和方法相互连接。蒸发器管在此一件式地构造。将蒸发器管分段为直管段、第一弯曲区段和第二弯曲区段在此仅用于更简单地描述蒸发器管的相应区段。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中相对于穿过相应弯曲区段的顶点延伸并且平行于直管段布置的轴线镜像对称地构造。因此，可以以有利的方式设置蒸发器管的紧凑的、可简单制造的布置。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管的在相应弯曲区段的顶点处的横截面相对于蒸发器管的在直管段的区域中的横截面围绕蒸发器管的中轴线扭转90°。这种构造具有如下优点：蒸发器管在相应弯曲区段的区域中的弯曲半径最小并且因此在制造时损坏蒸发器管的危险最小。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中相对于穿过相应弯曲区段的顶点延伸并且平行于直管段布置的轴线不对称地构造。蒸发器管在弯曲区段的区域内的不对称构造具有如下优点：蒸发器管可以以任意的几何形状制造并且因此可以与相应的空间要求和结构要求相匹配。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管的横截面在直管段、第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中是恒定的。由此可以以有利的方式确保制冷剂沿着蒸发器管的整个长度恒定地穿流蒸发器管。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管的横截面具有大于1：1、尤其大于2：1的宽度与高度的长宽比。这种扁管在制冷剂侧的热交换方面具有优化的特性。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管在第一弯曲区段和第二弯曲区段的区域中拎环形地构造。由此可以以有利的方式保证蒸发器管的简单、可靠和成本有利的可制造性。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器由管板式蒸发器或管箔式蒸发器构成。因此，正是通过设置扁管可以有利地实现蒸发器的扁平且紧凑的布置，同时可简单且成本有利地制造弯曲区段。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管的相应端部区段具有圆形横截面。因此，能够以有利的方式简单地衔接于制冷器具的其他部件，例如压缩机或毛细管。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管的多个彼此平行布置的直管段粘接到金属板或金属箔上。因此，可以以有利的方式实现优化的制冷剂侧热交换。
根据另一种优选的改进方案设置，蒸发器管构造为多端口扁管，尤其构造为挤出成型的多端口扁管。因此，多端口扁管的有利特性(例如在成本有利的可制造性的情况下，有效的制冷剂侧热交换)可以与管在弯曲区段处的扭转组合。
所描述的构型和改进方案可以任意地相互组合。
本发明的其他可能的构型、改进方案和实施也包括本发明的前面或者下面关于实施例描述的特征的未明确提到的组合。
附图说明
附图提供对本发明的实施方式的进一步理解。附图阐明实施方式并且与说明书相结合用于解释本发明的原理和方案。
其它的实施方式和所提到的优点中的许多优点参考附图得出。附图的所示元件不是必然地彼此按比例示出。
附图示出：
图1根据本发明的具有蒸发器的家用制冷器具的示意图；
图2根据本发明的第一实施方式的用于制冷器具的蒸发器的示意图；
图3根据本发明的第一实施方式的用于制冷器具的蒸发器的放大的细节图；
图4根据本发明的第二实施方式的用于制冷器具的蒸发器的示意图；和
图5根据本发明的第二实施方式的用于制冷器具的蒸发器的放大的细节图。
在附图的图示中，只要没有相反地说明，则相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件、构件或部件。
具体实施方式
图1示出根据本发明的具有蒸发器的家用制冷器具的示意图。
家用制冷器具具有用于不同的存放温度的两个存放区域，所述存放区域可以分别通过一个门触及并且通过蒸发器1、100冷却。下面将详细说明根据本发明的蒸发器。
图2示出根据本发明的第一实施方式的用于制冷器具的蒸发器的示意图。
用于制冷器具、尤其是家用制冷器具的蒸发器1具有基本上曲折形布置的蒸发器管10。蒸发器管10具有多个彼此平行布置的直管段12。
此外，蒸发器管10具有多个第一弯曲区段14，所述第一弯曲区段在直管段12的第一轴向端部区段12a处衔接于直管段12并且将彼此相邻布置的直管段12相互连接。
此外，蒸发器管10具有多个第二弯曲区段16，所述第二弯曲区段在直管段12的第二轴向端部区段12b处衔接于直管段12并且将彼此相邻布置的直管段12相互连接。
此外，蒸发器管10构造为扁管，优选构造为多端口扁管，尤其构造为挤出成型的多端口扁管。
蒸发器管10的横截面在第一弯曲区段14和第二弯曲区段16的区域中相对于蒸发器管10在直管段12的区域中的横截面围绕蒸发器管10的中轴线M扭转。
这由蒸发器管在弯曲区段的区域内的取向的旋转产生。
此外，蒸发器管10在第一弯曲区段14和第二弯曲区段16的区域中具有基本上180°的弯曲角度。此外，蒸发器管10在第一弯曲区段14和第二弯曲区段16的区域中相对于穿过相应弯曲区段14、16的顶点18延伸并且平行于直管段12布置的轴线A1镜像对称地构造。所示出的蒸发器1在下面的示例中由管板式蒸发器构成，其中，蒸发器管10在此布置在金属板11上或在本图示中布置在金属板下方。
蒸发器管10的多个彼此平行布置的直管段12在此粘接到金属板11上。
替代地，蒸发器100例如可以由管箔式蒸发器构成。
此外，蒸发器管10的相应端部区段20、22具有圆形横截面。替代地，在蒸发器管的相应端部区段20、22的区域中的横截面可以具有其它合适的横截面，例如矩形横截面。
图3示出根据本发明的第一实施方式的用于制冷器具的蒸发器的放大细节图。
蒸发器管10的横截面在相应弯曲区段14、16的顶点18处相对于蒸发器管10在直管段12的区域中的横截面围绕蒸发器管10的中轴线M扭转90°。替代地，例如可以在相应弯曲区段14、16的顶点18处设置蒸发器管10的横截面的其他合适的转动角度。可能的弯曲范围例如在45°至135°之间。
蒸发器管10的横截面在直管段12、第一弯曲区段14和第二弯曲区段16的区域中优选是恒定的。替代地，根据制冷器具的系统要求或结构要求而定，蒸发器管的横截面可以可变地构造。
蒸发器管10的横截面具有大于1：1、尤其大于2：1、尤其优选大于5：1的宽度与高度的长宽比。蒸发器管10在第一弯曲区段14和第二弯曲区段16的区域中还拎环形地构造。
图4示出根据本发明的第二实施方式的用于制冷器具的蒸发器的示意图。
用于制冷器具、尤其是家用制冷器具的蒸发器100在当前的第二实施方式中同样具有基本上曲折形布置的蒸发器管110。蒸发器管110具有多个彼此平行布置的直管段112。
此外，蒸发器管110具有多个第一弯曲区段114，所述第一弯曲区段在直管段112的第一轴向端部区段112a处衔接于直管段112并且将彼此相邻布置的直管段112相互连接。
此外，蒸发器管110具有多个第二弯曲区段116，所述第二弯曲区段在直管段112的第二轴向端部区段112b处衔接于直管段112并且将彼此相邻布置的直管段112相互连接。
蒸发器管110构造为扁管，优选构造为多端口扁管，尤其构造为挤出成型的多端口扁管。
蒸发器管110的横截面在第一弯曲区段114和第二弯曲区段116的区域中相对于蒸发器管110在直管段112的区域中的横截面围绕蒸发器管110的中轴线M扭转。
此外，蒸发器管110在第一弯曲区段114和第二弯曲区段116的区域中具有基本上180°的弯曲角度。
蒸发器管110在第一弯曲区段114和第二弯曲区段116的区域中相对于穿过相应弯曲区段114、116的顶点118延伸并且平行于直管段112布置的轴线A2不对称地构造。
所示出的蒸发器100在下面的实施例中由管板式蒸发器构成，其中，蒸发器管110在此布置在金属板111上或在本图示中布置在金属板下方。
蒸发器管110的多个彼此平行布置的直管段112在此粘接到金属板111上。
替代地，蒸发器100例如可以由管箔式蒸发器构成。
蒸发器管100的相应端部区段120、122优选具有圆形横截面。替代地，蒸发器管100的相应端部区段120、122可以具有其它合适的横截面、例如矩形横截面。
图5示出根据本发明的第二实施方式的用于制冷器具的蒸发器的放大细节图。
蒸发器管110的横截面在直管段112、第一弯曲区段114和第二弯曲区段116的区域内优选是恒定的。替代地，根据结构要求或系统要求而定，蒸发器管110的横截面在相应区域中可以可变地构造。
蒸发器管110的横截面优选具有大于1：1、尤其大于2：1、尤其优选大于5：1的宽度与高度的长宽比。
蒸发器管110在第一弯曲区段114和第二弯曲区段116的区域中拎环形地
Figure BDA0003219248870000071
构造。
虽然本发明借助优选的实施例在上面被描述，但是它不局限于此，而是可以以多种方式和方法被修改。尤其是，本发明可以以各种各样的方式改变或修改，而不偏离本发明的核心。
例如可以对应于相应的结构上或系统上的要求更改蒸发器管的形状、尺寸或几何形状。

Claims (13)

1.一种用于制冷器具、尤其家用制冷器具的蒸发器(1；100)，其具有基本上曲折形布置的蒸发器管(10；110)，所述蒸发器管具有：多个彼此平行布置的直管段(12；112)；多个第一弯曲区段(14；114)，所述第一弯曲区段在所述直管段(12；112)的第一轴向端部区段(12a；112a)处衔接于所述直管段(12；112)并且将彼此相邻布置的直管段(12；112)相互连接；和多个第二弯曲区段(16；116)，所述第二弯曲区段在所述直管段(12；112)的第二轴向端部区段(12b；112b)处衔接于所述直管段(12；112)并且将彼此相邻布置的直管段(12；112)相互连接，其中，所述蒸发器管(10；110)构造为扁管，其中，所述蒸发器管(10；110)在所述第一弯曲区段(14；114)和所述第二弯曲区段(16；116)中的横截面相对于所述蒸发器管(10；110)在所述直管段(12；112)的区域中的横截面围绕所述蒸发器管(10；110)的中轴线(M)扭转。
2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)在所述第一弯曲区段(14；114)和所述第二弯曲区段(16；116)的区域中具有基本上180°的弯曲角度。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10)在所述第一弯曲区段(14)和所述第二弯曲区段(16)的区域中相对于穿过相应弯曲区段(14、16)的顶点(18)延伸并且平行于所述直管段(12)布置的轴线(A1)镜像对称地构造。
4.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10)在相应弯曲区段(14、16)的顶点(18)处的横截面相对于所述蒸发器管(10)在所述直管段(12)的区域中的横截面围绕所述蒸发器管(10)的中轴线(M)扭转90°。
5.根据权利要求1或2所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(110)在所述第一弯曲区段(114)和所述第二弯曲区段(116)的区域中相对于穿过相应弯曲区段(114、116)的顶点(118)延伸并且平行于所述直管段(112)布置的轴线(A2)不对称地构造。
6.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)的横截面在所述直管段(12；112)、所述第一弯曲区段(14；114)和所述第二弯曲区段(16；116)的区域中是恒定的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)的横截面具有大于1：1、尤其是大于2：1的宽度与高度的长宽比。
8.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)在所述第一弯曲区段(14；114)和所述第二弯曲区段(16；116)的区域中拎环形地构造。
9.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器(1；100)由管板式蒸发器或管箔式蒸发器构成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；100)的相应端部区段(20、22；120、122)具有圆形横截面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)的多个彼此平行布置的直管段(12；112)粘接到金属板(11、111)或金属箔上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器管(10；110)构造为多端口扁管，尤其构造为挤出成型的多端口扁管。
13.一种制冷器具、尤其是家用制冷器具，其具有根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器(1；100)。
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CN (1) CN113454409A (zh)
DE (1) DE102019202361A1 (zh)
WO (1) WO2020169710A1 (zh)

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