DE19821095A1

DE19821095A1 - Scheibenverdampfer

Info

Publication number: DE19821095A1
Application number: DE1998121095
Authority: DE
Inventors: Kurt Molt; Torsten Waldhelm; Wolfgang Seewald
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2018-05-13
Also published as: DE19821095B4

Abstract

Bei einem Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben (11, 12) zusammengefügten Wärmetauschelementen (10) ist ein Sammelkasten mit einem Einspritzrohr (20) versehen, das an einem Seitenteil (15) kraft- und formschlüssig gehalten und mittels einer Trennwand (23) in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben zu sammengefügten, U-förmige Strömungskanäle aufweisenden Wärme tauschelementen, die mittels aneinander anliegenden Ausprä gungen der Blechscheiben Sammelkanäle bilden, die in Längs richtung mittels wenigstens einer Trennwand unterteilt sind und von welchem einer mit einem Einspritzrohr versehen ist, das mittels eines Seitenteils und einer Trennwand gehalten ist.

Um den Zuführanschluß und den Abführanschluß für einen derar tigen Scheibenverdampfer auf der gleichen Stirnseite anordnen zu können, ist es bekannt (DE 43 01 629), zwischen den beiden Sammelkästen weitere Ausprägungen anzubringen, die einen Zu führkanal für das Kältemittel bilden, in welchem das Kälte mittel zu der den Anschlüssen gegenüberliegenden Stirnseite geführt und von dort in einen der Sammelkästen umgeleitet wird.

Bei Scheibenverdampfern der eingangs genannten Art (EP 0 619 468 B, EP 0 702 201 A) ist es bekannt, den Zuführanschluß mit einem Einspritzrohr zu versehen. Das Einspritzrohr erstreckt sich von der Stirnseite, an der die Anschlüssen angebracht sind, zu einem gegenüberliegenden Endabschnitt des Scheiben verdampfers. Das Einspritzrohr ist kurz vor seinem Ende mit einer Sicke versehen, mit der es in einer Trennwand fixiert ist. Dabei wird das Ende des Einspritzrohres in der Ausspa rung der Trennwand in axialer Richtung verrastet. Als Trenn wand dient eine Ausprägung einer der Blechscheiben, die mit einer weiteren Blechscheibe ein Wärmetauschelement bildet. Es ist nicht offenbart, wie das Einspritzrohr auf der Zuführsei te in einem Seitenteil des Scheibenverdampfers gehalten ist.

Derartige Scheibenverdampfer werden zu einem Paket montiert und dann als Ganzes in einen Ofen eingebracht und dort verlö tet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenver dampfer so zu gestalten, daß auch das Einspritzrohr mit den Wärmetauschelementen des Verdampfers vormontiert und dann mit diesen in einem Arbeitsgang verlötet werden kann, ohne daß die Gefahr von Undichtheiten insbesondere an dem Anschluß zu dem Seitenteil bestehen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Einspritzrohr an dem Seitenteil kraft- und formschlüssig gehalten und mittels der Trennwand in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.

Die Erfindung berücksichtigt, daß das Paket aus den Wärmetau schelementen und dazwischen angeordneten Wellrippen beim Lö ten in einem Lötofen etwas schrumpft, da die Lötschicht zwi schen den einzelnen Wärmetauschelementen wegschmilzt. Da das Einspritzrohr fest in dem Seitenteil fixiert ist, jedoch sich relativ zu der Trennwand verschieben kann, bleibt die relati ve Lage des Einspritzrohrs zu dem Seitenteil erhalten, so daß mit Sicherheit die Gefahr einer Undichtheit in diesem Bereich vermieden ist. Nach dem Verlöten ist selbstverständlich das Einspritzrohr auch gegenüber der Trennwand nicht mehr ver schiebbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Einspritzrohr mit einem Außenkonus versehen ist, der in einen Durchzug des Seitenteils eingesteckt ist. Vorteilhaft wird dabei vorgesehen, daß der Durchzug des Seitenteils mit einem dem Außenkonus des Einspritzrohres angepaßten Innenko nus versehen ist. Dadurch wird erreicht, daß das Einspritz rohr exakt in axialer Richtung ausgerichtet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Einspritzrohr sich bis zum Ende des Sammelkastens er streckt und im Bereich seines Endabschnittes mit den einzel nen Wärmetauschelementen zugeordneten Austrittsöffnungen ver sehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, den in diesem End abschnitt befindlichen Wärmetauschelementen das Kältemittel mit weitgehend gleichmäßiger Verteilung zuzuführen. Diese Ausbildung ist auch von Vorteil, wenn das Einspritzrohr in anderer Weise an einem Seitenteil und/oder einer Trennwand gehalten ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen darge stellten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen erfin dungsgemäßen Scheibenverdampfer im Bereich seiner Sammelkästen,

Fig. 2 in größerem Maßstab den Ausschnitt II der Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab den Ausschnitt III der Fig. 1,

Fig. 3a den Ausschnitt der Fig. 3 bei einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt ähnlich Fig. 1 durch eine weitere Ausführungsform eines Scheibenverdampfers.

Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Scheibenverdampfer besteht aus einer Vielzahl einzelner Wärmetauschelemente 10, die in bekannter Weise jeweils aus zwei prägeprofilierten Blech scheiben 11, 12 zusammengefügt sind. Die Blechscheiben 11, 12 bilden einen U-förmigen Strömungskanal, wie er beispielsweise aus der DE 43 01 629 A1 ersichtlich ist. Im Bereich ihrer oberen Enden sind sie mit zwei Ausprägungen 13, 14 versehen, deren Boden ausgestanzt sind. Die Böden der Ausprägungen 13, 14 der aufeinanderfolgenden Wärmetauschelemente 10 liegen an einander an und bilden somit zwei Sammelkästen, in denen je weils ein Schenkel des U-förmigen Strömungskanals eines Wär metauschelementes 10 mündet.

An den jeweils äußersten Wärmetauschelementen 10 sind Seiten teile 15, 16 angebracht, die die jeweils letzten Wärme tauschelemente im Bereich der Öffnungen der Ausprägungen 13 verschließen. Zwischen den Seitenteilen 14, 15 und den letz ten Wärmetauschelementen 10 sowie zwischen den Wärmetausch elementen 10 untereinander sind Wellrippen angeordnet, wie es beispielsweise aus der EP 0 619 468 B1 bekannt ist.

Der Scheiberverdampfer ist auf nur einer Stirnseite sowohl mit einem Zuführanschluß 17 als auch mit einer Abführanschluß 18 versehen. Der Zuführanschluß 17 kommt von einem nicht dar gestellten Expansionsventil. Der Abführanschluß 18 dient als Sauganschluß für einen nicht dargestellten Kompressor. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Abführanschluß 18 oder Sauganschluß in einen Durchzug 19 des Seitenteils 15 einge steckt, mit welchem er verlötet wird.

Der Zuführanschluß 17 führt zu einem Einspritzrohr 20, das bei dem Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Zuführanschluß 17 ausgebildet ist. Der Zuführanschluß 17 und das Einspritz rohr 20 können auch aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein, die miteinander verlötet oder verschweißt werden.

Das Einspritzrohr 20 ist mit einem Außenkonus 21 versehen, mit dem es in einen Durchzug 22 des Seitenteils 15 eingepreßt ist. Der Durchzug 22 besitzt einen dem Außenkonus 21 des Ein spritzrohres 20 entsprechenden Innenkonus. Durch das Einpres sen des Außenkonus 21 des Einspritzrohres 20 in den Durchzug 22 des Seitenteils 15 ist das Einspritzrohr an dem Durchzug 15 festgelegt und sicher fixiert, wobei seine axiale Position zu dem Seitenteil 15 ausgerichtet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erstreckt sich das Einspritzrohr 20 über etwa 2/3 des zugehörigen Sammelkastens. Der darauffolgenden Abschnitt des Sammelkastens ist von dem vorausgehenden Abschnitt mittels einer Trennwand 23 abge trennt. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird diese Trennwand 23 von dem Boden einer Ausprägung 13 einer Blechscheibe 12 gebildet. In dieser Trennwand 23 ist das Einspritzrohr 20 ebenfalls gehalten. Hierzu ist die Trennwand 23 mit einem der Abmessung des Einspritzrohres 20 angepaßten Durchzug 24 ver sehen, insbesondere einem zylindrischen Durchzug. Das Ein spritzrohr 20 ist in diesem Durchzug 24 nur in radialer Rich tung abgestützt oder zentriert, jedoch in axialer Richtung gleitverschieblich, solange der Scheibenverdampfer noch nicht verlötet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei dem Verlöten des Scheibenverdampfers, das zusammen mit dem montierten Einspritzrohr 20 erfolgt, die Verbindung zwischen dem Einspritzrohr 20 und dem Seitenteil 15 erhalten bleibt, auch wenn der Scheibenverdampfer insgesamt wegen des Weg schmelzens der Lötschichten etwas schrumpft.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende 26 des Einspritzrohres 20, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist, mit tels einer Abschrägung angespitzt. Dies hat den Vorteil, daß das Einspritzrohr 20 bei der Montage leicht in den Durchzug 24 der Trennwand 23 eingefädelt werden kann. Es zentriert sich dabei selbsttätig.

Der zweite Sammelkasten, an den die Abführleitung 18 an schließt, ist ebenfalls mit einer Trennwand 25 unterteilt, die in Fig. 1 mit einer verdickten Linie dargestellt ist. Diese Trennwand wird mittels einer ungelochten Ausprägung ei ner Blechscheibe 11 oder 12 gebildet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 entspricht in seinem Grundaufbau dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3, so daß auf die vorausgegangene Beschreibung bezüglich der Ausbildung der Wärmetauschelemente 10, der Seitenteile 15, 16, der An bringung der Zuführleitung 17 und der Abführleitung 18 sowie der Befestigung eines Expansionsrohres 20' Bezug genommen wird. Dies wird auch durch die Verwendung der gleichen Be zugszeichen deutlich gemacht. Der Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 besteht in der Gestaltung des Einspritzrohres 20, das sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis nahe an das Seitenteil 16 erstreckt. Hierbei wird ein Abstand zu dem Seitenteil 16, d. h. zu dem letzten Wärmetauschelement 10, vorgesehen, der die bereits erwähnte Schrumpfung beim Löten berücksichtigt. Das Expansionsrohr 20' ist nach der Trennwand 23 mit einzelnen Austrittsöffnungen 26 versehen, die jeweils einem der Wärmetauschelemente 10 zuge ordnet sind. Diese Austrittsöffnungen 26 sorgen dafür, daß das Kältemittel gleichmäßig auf die in dem letzten Abschnitt befindlichen Wärmetauschelemente 10 verteilt wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn das Ende des Einspritzrohres 20 mittels einer Abschrägung o. dgl. ange spitzt ist, entsprechend der Darstellung nach Fig. 3a.

Claims

1. Scheibenverdampfer mit einer Vielzahl aus jeweils zwei prägeprofilierten Blechscheiben zusammengefügten, U-förmige Strömungskanäle aufweisenden Wärmetauschelementen, die mit tels aneinander anliegender Ausprägungen der Blechscheiben Sammelkästen bilden, die in Längsrichtung mittels wenigstens einer Trennwand unterteilt sind und von welchen einer mit ei nem Einspritzrohr versehen ist, das mittels eines Seitenteils und einer Trennwand gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') an dem Seitenteil (15) kraft- und formschlüssig gehalten und mittels der Trennwand (23) in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.

2. Scheibenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') in einen Durchzug (22) des Seitenteils (15) eingepreßt ist.

3. Scheibenverdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') mit einem Au ßenkonus (21) versehen ist, der in den Durchzug (22) des Sei tenteils (15) eingesteckt ist.

4. Scheibenverdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Durchzug (22) des Seitenteils (15) mit ei nem dem Außenkonus (21) des Einspritzrohres (20, 20') ange paßten Innkonus versehen ist.

5. Scheibenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') in einem Durchzug (24) der Trennwand (23) geführt ist.

6. Scheibenverdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ende (26) des Einspritzrohres (20, 20') an gespitzt ist.

7. Scheibenverdampfer, insbesondere nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20') sich bis zum Ende des Sammelkastens erstreckt und im Bereich seines Endabschnittes mit den einzelnen Wärmetausch elementen (10) zugeordneten Austrittsöffnungen (26) versehen ist.

8. Scheibenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzrohr (20, 20') ein teilig mit einer an ein Expansionsventil anschließenden Zu führleitung (17) ausgeführt ist.