專利名稱：冷凍冷藏裝置及其蒸發(fā)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冷凍冷藏裝置和用于冷凍冷藏裝置的蒸發(fā)器，尤其是所謂的冷壁式蒸發(fā)器。
背景技術：
這樣的蒸發(fā)器通常表現(xiàn)為懸掛式或沸騰換熱式槽板滾焊系統(tǒng)或管板系統(tǒng)。
這樣的蒸發(fā)器的生產(chǎn)成本并非是不可觀的。首先是在接觸冷凍冷藏裝置內(nèi)部的冷藏物容器壁的沸騰換熱式蒸發(fā)器中，要求蒸發(fā)器壁非常平整，以便在整個蒸發(fā)器平面上獲得與冷藏物容器壁的緊密接觸并進而獲得良好的熱傳遞。十分之幾毫米的不平度就已經(jīng)防礙了這樣的緊密接觸。當然，對平坦度的相應要求也適用于其上安裝有蒸發(fā)器的冷藏物容器壁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是，提供一種冷凍冷藏裝置和一種用于冷凍冷藏裝置的蒸發(fā)器，它們可以廉價地生產(chǎn)，但沒有對蒸發(fā)器的尺寸精度且尤其是平坦度提出嚴格要求，所述冷凍冷藏裝置和蒸發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)與冷藏物容器壁的緊密接觸以及與該容器壁的高效熱交換。
根據(jù)本發(fā)明，通過一個具有一在兩個側(cè)壁之間延伸的制冷劑通道的蒸發(fā)器或者一個配備有這樣的蒸發(fā)器的冷凍冷藏裝置來完成該任務，其中，這兩個側(cè)壁中的、被設置用來與冷藏物容器壁接觸的一側(cè)壁由可松弛彎曲材料構成。即便冷藏物容器壁不是真正平坦的，這樣的蒸發(fā)器壁仍能夠適應于冷藏物容器壁的形狀并且緊密接觸地跟隨它的走向。
這樣的可松弛彎曲的壁可以由塑料膜并最好是由可焊的塑料制成。雖然這樣的塑料具有比一般用于這樣的蒸發(fā)器壁的金屬更低的比熱導率，但由于該膜沒有機械支承功能，所以它可以比常見的金屬壁更薄并因而具有相同的或甚至更高的導熱系數(shù)。
在蒸發(fā)器中的制冷劑通道適當?shù)赝ㄟ^一條管路構成，并且該蒸發(fā)器包含有與該管路熱接觸的傳熱流體。這樣的流體可以在蒸發(fā)器工作中完成對流運動，這樣一來，也可以在該側(cè)壁和制冷劑通道之間更大距離地高效傳熱。
蒸發(fā)器的這兩個側(cè)壁是一體的并且在其共同邊緣上緊密連接，這允許將不同的材料用于這兩道壁，例如將一張沒有固有剛性的薄膜用于蒸發(fā)器的被設置用來同冷藏物容器壁接觸的那個側(cè)壁，并且將一片剛性的厚膜或板用于對置的壁。
如果這兩個側(cè)壁一體地由一個袋子或套構成，則生產(chǎn)得以簡化。在這種情況下，蒸發(fā)器可以簡單地如此制造，即當使用一個套時，該套首先通過封閉一端開口而變?yōu)橐粋€袋子并隨后通過袋子剩下的那個開口把管路放入其中并充入流體，隨后，也密封住該剩下的開口。
為防止這樣的帶有至少一個松弛彎曲壁的蒸發(fā)器在其中所盛流體的重力下不受控制地變形并例如使流體聚集在蒸發(fā)器下部區(qū)域中并因而使上部區(qū)域變干，這些側(cè)壁適當?shù)卦陔x其邊緣有一定距離的地方局部連接，從而它們之間的距離無法遠到所有充入的流體都會容納在蒸發(fā)器下部區(qū)域中的程度。為了將管路固定在蒸發(fā)器中，在側(cè)壁之間的局部連接部適當?shù)胤謩e在該管路的彎頭的內(nèi)側(cè)上形成。在彎頭外側(cè)上的一個與之互補的局部連接部防止管路在相反方向上滑動。
另外，至少一個長條形局部連接部有利地與管路相交地沿側(cè)壁延伸。這樣的長條形連接部最好是水平走向的并且在兩個用于流體的腔室之間構成一密封分隔。這樣一來，蒸發(fā)器被分成多個垂直重疊的部分，在這些部分之間不會有流體交換。通過這種方式，排除了流體可能匯集在蒸發(fā)器下部區(qū)域中并且上部區(qū)域變干的可能性。
作為傳熱流體，優(yōu)選含水的物質(zhì)，尤其是使用鹽水。為了保護管路，鹽水可以合有防腐添加劑。
本發(fā)明的冷凍冷藏裝置具有一個上述類型的并同冷藏物容器壁緊密接觸的蒸發(fā)器。這種接觸可以通過蒸發(fā)器與壁的粘接來保證。
通常，人們?yōu)榱黧w選擇了低于蒸發(fā)器的工作溫度的冰點，因此，總是會出現(xiàn)流體對流并由此可以進行有效的熱交換。
但是，以下措施可能是有利的，即流體的冰點盡管在冷藏物容器的理論溫度以下，但在制冷劑的可能最低的溫度之上，這個可能最低的溫度由制冷劑的性質(zhì)、冷凍冷藏裝置的制冷機的結構設計來決定。當沒有低過冷藏物容器的理論溫度時，這樣選擇冰點造成，流體凍住和喪失流體對流運動導致了制冷效率減弱，并且可據(jù)此防止不希望有的過冷。它的一個特別實際的應用場合就是具有至少兩個為不同貯藏溫度而設的冷藏物容器的組合裝置，如果在這樣的裝置中將一個上述類型的蒸發(fā)器布置在為較高貯藏溫度而設的冷藏物容器中并且流體冰點位于為這兩個冷藏物容器而設定的貯藏溫度之間，則這兩個冷藏物容器的蒸發(fā)器可串聯(lián)地接受相同的制冷劑流，一旦低過了較熱的冷藏物容器的理論溫度并且流體在蒸發(fā)器中凝固，則流體的傳熱效率降低，因此，提供使用的制冷效率主要對具有較低貯藏溫度的冷藏物容器有益。


從以下參照附圖對實施例的描述中得到了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，附圖所示為圖1是本發(fā)明蒸發(fā)器的第一實施形式的前視圖；圖2是沿圖1的線II-II的圖1所示蒸發(fā)器的截面圖；圖3以與圖1相似的前視圖表示蒸發(fā)器的第二實施形式；圖4是沿圖3的線IV-IV的圖3所示蒸發(fā)器的截面圖；圖5表示蒸發(fā)器的一個不同于圖3所示的變型方式的細節(jié)；圖6是蒸發(fā)器第三實施形式的前視圖；圖7表示一配備有本發(fā)明蒸發(fā)器的冷凍冷藏裝置的水平截面；圖8是有兩個冷藏物容器的冷凍冷藏裝置的垂直局剖圖，這兩個冷藏物容器配備有本發(fā)明的蒸發(fā)器。
具體實施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施形式的蒸發(fā)器的前視圖。圖2表示該蒸發(fā)器安裝在一冷凍冷藏裝置的冷藏物容器的一壁上的情況。
蒸發(fā)器1主要由兩片柔軟的并由可焊塑料制成的膜2、3構成，在這兩片膜之間設有一條最好由導熱性良好的金屬構成的、用于制冷劑的剛性管路4。該管路具有蜿蜒的或鋸齒形的走向并具有通過180度彎頭相連的、垂直延伸的直管段。
這些膜通過在其邊緣5上的環(huán)繞焊接而緊密相連。用于制冷劑的輸入管接頭和排出管接頭6、.7在邊緣5的一上部中在這兩片膜2、3之間露出來。
成焊縫形式的長條形局部連接部8從一側(cè)延伸向另一側(cè)地經(jīng)過蒸發(fā)器的整個寬度并同時多次與管路4相交。這些連接部將蒸發(fā)器表面分成四個緊挨的并具有基本一樣的尺寸的部分9，在這些部分中裝有大致一樣多的、起熱交換流體作用的鹽水。在長條形連接部區(qū)域里，膜2、3牢牢地附著在管路4上，從而最大程度地消除了膜2、3相對管路4的滑動，這種滑動可能會防礙蒸發(fā)器的安裝。
根據(jù)蒸發(fā)器1尺寸的不同，也可以設置多一些或少一些的長條形局部連接部。
如圖2的截面圖所示，這兩片膜之一即膜3大致整面地貼在一冷凍冷藏裝置的冷藏物容器的一后壁10上，膜適當?shù)刭N在后壁上可以通過簡單的方式來如此完成，即后壁10水平定向地放置冷藏物容器，所述后壁和/或膜3涂有粘合劑，充入鹽水的蒸發(fā)器1被安放到后壁10上。由于膜3是薄壁的并且是柔軟的，所以，只是蒸發(fā)器的重力就足以使膜3至少在部分9的區(qū)域中緊貼到后壁10上并與之緊密接觸，即便后壁10不是很平。為了在連接部8的區(qū)域內(nèi)使膜3接觸到后壁10，只要簡單地將膜壓到壁10上就夠了。
管路4如此緊貼著后壁10，即它實際上只通過膜3的厚度與后壁隔開。因此，在管路4通過膜3接觸后壁10的區(qū)域中，可以在管路4和冷藏物容器之間進行有效的熱交換。剩下的管路4表面冷卻封在部分9中的鹽水并造成對流運動，這種對流運動導致變冷的鹽水向下流動并同時離開管路4并分布到部分9的整個表面上。因而，在部分9的整個表面上獲得了高效冷卻，盡管鹽水本身的熱導率小于金屬的熱導率。
圖3表示圖1所示蒸發(fā)器的一個變型方式，其中連接部8不是成貫通的焊縫的形式，而是成多個焊點的形式，它們允許在由連接部8′限定出的部分9′之間進行鹽水交換。為了確保鹽水不會聚集在最下方的部分9′中且最上方的部分9′可能實際上因此沒有盛放鹽水，所述部分的高度h不象在如圖1所示的實施例中那樣是恒定不變的，而是從下向上增大并且是如此選擇的，即在鹽水重力下，基本上在所有部分9′中都調(diào)整出所述部分的一樣的厚度d，如圖4所示。
圖5表示圖3所示蒸發(fā)器的一變型實施方式的細節(jié)。在這里，在邊緣5的、由膜2、3的兩個至少部分焊接在一起的凸起部構成的上部區(qū)域中，形成一個用于鹽水的填充管接口11。這個變型方式允許先在邊緣5的和連接部8′的區(qū)域里將膜2、3焊接在一起，隨后并最好是在已將蒸發(fā)器裝到后壁10上之后，才填充鹽水。這樣做的優(yōu)點是，只要蒸發(fā)器尚未裝好，則蒸發(fā)器只有很小的重力，這個重力的絕大部分是管路4的重力。因此，不存在因操作不當導致管路4在安裝前變形的危險。也簡化了將蒸發(fā)器安裝在后壁10上的作業(yè)，這是因為，當還未填充鹽水時，鹽水就不可能因其重力導致不希望有的、膜2、3相對管路4的滑動。
當然，這樣的填充管接口也可以設置在圖1的蒸發(fā)器上，但在這里，每個獨立的部分9配備有一個這樣的管接口。
圖6表示蒸發(fā)器的第三實施形式。它與上述實施形式的區(qū)別一方面在于管路4走向上，在這里，所述管路主要由通過80度的彎頭12相互連接的水平直管段13構成。在膜2、3之間的長條形連接部9″垂直延伸并且分別由多個單獨的焊接點構成，這些焊接點設置在各水平管段之上和之下，以防止膜2、3垂直滑動。其它的局部連接部14分別設置在彎頭12的內(nèi)側(cè)上，以防止膜側(cè)向向外滑動?；パa的連接部15位于彎頭12對置地位于彎頭12的外側(cè)。這些連接部14、15也成焊點或焊縫的形狀。這些連接部8、14、15也在蒸發(fā)器中填充有鹽水的狀態(tài)下盡可能防止膜2、3相對管路4滑動。
在管彎頭內(nèi)、外側(cè)上的這樣的連接部當然也可以設置在一個具有水平走向的管段的、如圖1、3所示的蒸發(fā)器上。
圖7表示本發(fā)明的冷凍冷藏裝置的水平截面圖。冷凍冷藏裝置的箱形殼體主要由一金屬板制成的外殼壁15和一個裝在外殼壁里的冷藏物容器16構成，該冷藏物容器例如是一體地由塑料拉制而成的，在這里，在外殼壁15和冷藏物容器16之間限定出一間隙17。在該間隙17中，蒸發(fā)器1緊密接觸冷藏物容器1的后壁10地設置著。在蒸發(fā)器1安裝在后壁10上并且在外殼壁15和冷藏物容器16接好之后，間隙17用絕熱的泡沫材料18填充，所述絕熱泡沫材料遍及蒸發(fā)器1的蒸發(fā)背面。
圖8表示一帶有冷凍室20和冷藏室21的冷凍冷藏裝置的后壁上部區(qū)域的局剖圖。這兩個室20、21在其后壁上配備有如結合圖1、2、3-5和6所述的蒸發(fā)器1、1′。這兩個蒸發(fā)器1、1′的管路是串聯(lián)的，因此，相同的制冷劑流流過它們。鹽水的成分在這些蒸發(fā)器1、1′中是不同的，確切地說，為了冷藏室21的蒸發(fā)器1′來如此挑選鹽水，即該鹽水的冰點總是略低于純水的冰點，與之相比，在蒸發(fā)器1中的鹽水的冰點要低得多。如果其溫度低于在蒸發(fā)器1′中的鹽水的冰點的制冷劑流過這兩個蒸發(fā)器，則只有當給冷藏室21強烈地輸入熱來防止鹽水凍上時，鹽水才是液態(tài)的。如果情況不是這樣，則在蒸發(fā)器1′管路的周圍形成一個冰層，這個冰層將管路與或許仍保持液態(tài)的部分鹽水分隔開并由此減弱了在蒸發(fā)器1′中的鹽水對流。輸入冷藏室21的熱量越少，則該冰層越厚。這樣一來，蒸發(fā)器1′的制冷效率自動適應于冷藏室21的制冷功率需求，而不需要為此設置傳感器、控制線路或開關閥。在制冷劑流過蒸發(fā)器1′時不需要的制冷功率被提供給冷凍室20的蒸發(fā)器1。
如果規(guī)定通過部分或完全冷凍住其中所盛放的鹽水來進行蒸發(fā)器制冷功率的控制，則重要的是，背對著其上裝有蒸發(fā)器的冷藏物容器壁的膜2沒有被繃緊，而是如圖2、4所示，其橫截面成非扇形地有些松弛下墜，從而鹽水在冷凍時在蒸發(fā)器里膨脹，而這沒有導致膜3撓曲和部分脫離冷藏物容器壁。
權利要求
1.一種用于冷凍冷藏裝置的蒸發(fā)器(1)，該蒸發(fā)器具有一個在兩個側(cè)壁(2，3)之間延伸的制冷劑通道(4)，其特征在于，這兩個側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁(3)由可松弛彎曲材料制成。
2.如權利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述這個側(cè)壁(3)由一塑料膜制成。
3.如權利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該制冷劑通道由一個管路(4)構成，該蒸發(fā)器(1)包含有與該管路熱接觸的傳熱流體。
4.如權利要求1、2或3所述的蒸發(fā)器，其特征在于，這兩個側(cè)壁(2，3)由兩部分構成并且在側(cè)壁邊緣(5)上緊密連接。
5.如上述權利要求之一所述的蒸發(fā)器，其特征在于，這兩個側(cè)壁一體地由一袋子或套構成。
6.如上述權利要求之一所述的蒸發(fā)器，其特征在于，這兩個側(cè)壁(2，3)在離開側(cè)壁邊緣的地方具有局部連接部(8，14，15)。
7.如權利要求6所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該管路(4)有彎頭(12)，并且一個在這兩個側(cè)壁(2，3)之間的局部連接部(14)分別形成在這些彎頭(12)的內(nèi)側(cè)上。
8.如權利要求7所述的蒸發(fā)器，其特征在于，一個局部連接部(15)形成在一彎頭(12)的外側(cè)上。
9.如權利要求6-8之一所述的蒸發(fā)器，其特征在于，至少一個長長的局部連接部(8，8′，8″)與該管路(4)交叉地沿這兩個側(cè)壁(2，3)延伸。
10.如權利要求9所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述的至少一個長的連接部(8)大致水平取向并且它將兩個用于流體的腔室(9)密封地分隔開。
11.如權利要求3-10之一所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該流體是含水物質(zhì)，尤其是鹽水。
12.如權利要求11所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該流體含有至少一種防腐添加劑。
13.一種冷凍冷藏裝置，它有一個如上述權利要求之一所述的蒸發(fā)器(1，1′)，其特征在于，該蒸發(fā)器設置在一冷藏物容器(16)的一壁(10)和該冷凍冷藏裝置的一外殼壁(15)之間并緊貼著該冷藏物容器(16)的所述壁(10)。
14.如權利要求13所述的冷凍冷藏裝置，其特征在于，該蒸發(fā)器(1，1′)與該冷藏物容器(16)的該壁(10)粘在一起。
15.如權利要求13或14所述的冷凍冷藏裝置，其特征在于，在該蒸發(fā)器(1)和該外殼壁(15)之間的間隙(17)里進行發(fā)泡填充。
16.如權利要求13-15之一所述的冷凍冷藏裝置，其特征在于，該流體的冰點在該蒸發(fā)器(1)的工作溫度之下。
17.如權利要求13-16之一所述的冷凍冷藏裝置，其特征在于，該流體的冰點在該冷藏物容器的理論溫度之下，但在該制冷劑的一可能最低的溫度之上。
18.如權利要求13-17之一所述的冷凍冷藏裝置，其特征在于，該冷凍冷藏裝置是一個具有至少兩個為不同的貯藏溫度而設的冷藏物容器(20，21)的組合裝置，根據(jù)權利要求1-12之一的蒸發(fā)器(1)設置在未較高的貯藏溫度而設定的冷藏物容器(21)上并且流體的冰點在為這兩個冷藏物容器(20，21)規(guī)定的貯藏溫度之間。
全文摘要
一種用于冷凍冷藏裝置的蒸發(fā)器具有一個在兩個側(cè)壁(2，3)之間延伸的制冷劑通道(4)。這兩個側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁(3)由松弛彎曲材料制成，該側(cè)壁可緊貼在一其上裝著蒸發(fā)器(1)的壁(10)上。
文檔編號F28D15/00GK1513102SQ02810923
公開日2004年7月14日 申請日期2002年5月27日 優(yōu)先權日2001年6月1日
發(fā)明者R·邁爾, R 邁爾 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司