专利名称：制冷设备以及用于制冷设备的蒸发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷设备、尤其是家用制冷设备以及可在这样的制冷设备中使用的蒸发器。
背景技术：
这样的蒸发器传统上包括管、载体板和设置在管和载体板之间的热分配器层，制冷剂在所述管中循环，所述管固定在所述载体板上并且管和由蒸发器冷却的制冷设备内部空间之间的热交换通过所述载体板发生，所述热分配器层促成载体板和管之间的高效热传递。
由DE 20 2005 000 909U1公开了一种所述类型的蒸发器，其中载体板是成形在制冷设备的内部容器中的冷冻格室槽，管缠绕在其周围。作为热分配器层，金属板可以设置在管和冷冻格室槽之间并且分别借助双侧的粘接带固定在管和冷冻格室槽上。因为平的金属板和圆的管之间的接触面积较小，所以与金属板和冷冻格室槽之间的大面积粘接层相比所述位置上的双侧粘接带显著更多地损害冷冻格室和管之间的热流。发明内容
本发明的任务是，实现一种用于制冷设备的蒸发器，其在成本较低的情况下在其热特性方面与传统的蒸发器至少相当。
所述任务通过如下方式解决用于制冷设备的蒸发器具有导引冷却剂的管、至少一个载体板和设置在所述管和所述载体板之间的热分配器板，所述管固定在所述至少一个载体板上，所述热交换板支承夹紧所述管的凸起。所述夹紧一方面能够实现管快速装配到热分配器板上而另一方面能够实现所述管和所述热分配器板之间的直接接触。
因此可以省去管和热分配器板之间的损害热传递的粘接层。
夹紧管的凸起优选与分配器板一体地构造，以便能够也通过所述凸起自身实现高效的热交换。
为了能够实现大面积的热交换，热分配器板优选具有形状锁合地贴靠到所述管上的凹面。
优选地，所述凸起具有相互成对地对置的凹的侧壁，从而管可以夹紧在两个凸起的彼此对置的侧壁之间。
为了实现用于高效的热传递的大的接触面积，凸起可以符合目的地构造为沿着管延伸的肋。
当蒸发器用于冷却家用制冷设备中的冷冻格室时，分配器板具有至少O. AWnT2IT1 的导热系数。
根据一个优选构型，分配器板由施加有导热的添加物的塑料构成。广泛使用的塑料(如纯的PS或PE)在纯净形式中典型地具有O. 15至O. SWnT1K-1的导热率的值，而通过合适的添加物可容易地实现IWnT1Ir1以上的导热率。
因为所述提高的导热率也显著小于良好导热的金属的导热率，所以需要分配器板的更大厚度，以便在载体板中实现与使用金属分配器板时类似均匀的热分布。然而，与其关联的材料成本与金属分配器板相比更小，并且与由金属构成的分配器板相比凸起(以及可能的凹面)可更简单且更廉价得多地实现在由塑料构成的分配器板上。
优选地，施加有添加物的塑料的导热率是至少I. SWnr1IT1,更好至少ZWnT1K'
在使用石墨作为导热添加物的情况下可良好地实现这样的导热率。
在实践中，石墨添加物优选至少是分配器板的面积的每平方厘米lOOmg，优选至少是板面积的每平方厘米200mg。
过高的石墨添加物可能损害塑料的机械坚固性。塑料的由高石墨添加导致的易弯性虽然促进管与分配器板之间的紧密的大面积接触，但其同时——尤其是当凸起与分配器板一体构造时——损害用于将管压到分配器板上的压紧力。因此，也有意义的是，使用金属粉末作为添加物，其不显著地损害分配器板的坚固性。虽然金属粉末可能研磨地作用于在成形分配器板时使用的注塑模具，但在同时使用石墨的情况下通过石墨的润滑效果对其起到反作用。
载体板可以同时是根据本发明的制冷设备中的内部容器——尤其是冷冻格室的壁。
当载体板是内部容器的后壁时，使用分配器板是特别有利的，因为不可以通过围绕内部容器缠绕固定管的在后壁上延伸的区段。
当管的一个区段螺旋线状地围绕内部容器的底壁、顶壁和侧壁缠绕时，分配器板可以符合目的地夹紧管的一个附加的部段，其在螺旋线状地缠绕的区段的彼此相邻的部段之间延伸。通过所述至少一个附加的部段能够实现在所缠绕的壁上比在其他壁上更高的管敷设密度，以便必要时反作用于由内部容器限界的存储格室中的温度梯度。
然而，本发明也可用于以下蒸发器所述蒸发器的载体板自由地设置在制冷设备的内部容器中。
本发明的其他特征和优点由参照附图的实施例的以下描述得出。
附图示出
图I :根据本发明的家用制冷设备的示意性横截面图2 :根据第一构型的图I中的制冷设备的冷冻格室的壁的截面图，
图3 :根据第二构型的图I中的制冷设备的冷冻格室的壁的截面图，
图4 :根据第三构型的图I中的制冷设备的冷冻格室的壁的截面图，
图5 :根据本发明的第四构型的具有蒸发器的冷冻格室内部容器的示意性立体视图。
具体实施方式
图I示出组合家用制冷设备的截面图，所述组合家用制冷设备具有主体I、标准冷藏格室2、冷冻格室3和用于封闭两个格室2、3的门4、5。格室2、3通过自身已知的方式通过由塑料深拉伸的内部容器由包围其的隔离材料层6限界。内部容器分别是箱形的，具有朝着门4或者5敞开的前侧、后壁7、顶壁8、底壁9和侧壁10。
冷冻格室3的内部容器的壁8、9、10的朝向隔离材料层6的外侧粘贴有由石墨或由石墨填充的塑料制成的薄膜，其在图I中由于其较小的厚度是不可见的。薄膜可以分别分段地粘贴在每个壁8、9、10上，或者以一段缠绕在所有四个壁8、9、10上。热分配器板12 在两个格室2、3中借助于大面积施加的双侧粘接带或另一合适的粘接装置固定在后壁7的朝向隔离材料层6的外侧上。由铝制成的冷却剂管11曲折地在热分配器板12上延伸。在冷冻格室3的情形中，冷却剂管11与管20串联，所述管20与所述薄膜紧密接触地螺旋线状地在内部容器的壁8、9、10上延伸。
图2示出后壁7、热分配器板12和标准冷藏格室2或冷冻格室3的固定在热分配器板上的管11沿着垂直平面的截面。管11在分配器板12上以具有水平定向的直线部段 13和与部段13串联的半圆弧段14的多个曲折延伸。部段13借助于钩15固定在分配器板12上，所述钩与分配器板12 —体地注塑成型。钩15圆弧状地具有曲率半径，所述曲率半径在松弛的状态中略微小于管11的半径，从而当管11如图所示那样安装时钩15承受应力、紧密贴靠到部段13上并且将部段13压到分配器板12上。
在图2的上部区域中示出了两个钩15，在这两个钩15上还没有安装管11的部段 13。在这里可以看到沟槽16，其在分配器板12的表面中遵循管11的设定的走向成形。在横截面中圆弧状的沟槽16的曲率半径相应于管部段13的曲率半径，从而当管11安装时由钩15保持的管部段13在沟槽16的整个表面上靠触分配器板12。这和管11与分配器板 12之间的导热较差的粘接剂层确保了管11和分配器板12之间的高效热交换。
当钩15分别与板的开口 17相对置时可以特别简单地成形分配器板12，如在图3 中示出的那样。具有两个能够相对运动的部件的简单模具足以成形分配器板12包括钩15， 所述部件中的一个部件成形分配器板12的朝向内部容器壁7的侧面和借助于穿过开口 17 的凸起成形钩15的内侧而另一个部件成形分配器板12的朝向隔离材料层6的侧面和钩15 的外侧。
图4在与图2和3类似的视图中示出本发明的一个优选扩展方案。钩15在这里由从分配器板12伸出的成对地相互对置的肋18取代。肋18在水平方向上分别在管11的直线部段13的整个长度上延伸。肋18的彼此朝向的侧面上的凹的侧壁19紧密地贴靠到管11上并且能够在多于管11的圆周的一半上实现高效的热交换。
为了在其整个由分配器板12覆盖的面积上均匀地冷却后壁7，分配器板12必须比在冷却设备结构中迄今广泛使用的纯塑料更好地导热。为了确保分配器板12的足够导热能力，根据本发明提出根据以上描述的构型中的任一个由施加了良好导热的添加物的塑料制造板12，尤其是由具有添加的石墨的聚苯乙烯。通过添加石墨到聚苯乙烯中，可实现ZWnT1K-1的导热率，而不过度损害材料的坚固性。在板厚度是I. 5mm的情况下可实现 O. 4671!!!- -1的导热率。石墨添加物对此优选至少是每平方厘米分配器板12的面积lOOmg， 更好是至少200mg石墨/cm2。
可考虑，通过添加金属粉末——例如铝粉末到分配器板12的塑料中实现所需的导热率。通过使用金属粉末而不是石墨，可以避免或者至少减轻所制成的分配器板12的坚固性的降低。但问题是，金属粉末研磨地作用于为了制造分配器板12而使用的模具。但也可考虑，混合金属粉末添加物和石墨添加物。通过与在仅仅施加石墨的具有相同导热率的材料相比石墨份额更小，可以限制材料的坚固性损失。同时，石墨的润滑效果减轻金属粉末对模具的研磨效果。
图5在立体视图中倾斜地从下方示出根据本发明的一个扩展方案的冷冻格室内部容器。内部容器的顶壁8、底壁9和侧壁10敷设含石墨的薄膜，其如以上描述的分配器板 12那样用作内部容器的壁8、9、10和螺旋线状围绕所述壁8、9、10缠绕的管20之间的热分配器层。含石墨的薄膜可以由基本上纯石墨组成。成本较低的100 μ m厚的薄膜足以实现 O. 47W/m2K的导热系数。取代纯的石墨薄膜，也可以使用出于更好的可处理性的原因在两个塑料薄膜之间嵌入石墨层的薄膜，或者由具有高的添加石墨份额的塑料材料单层地制成并且相应较软的薄膜。
管11借助于已经描述的分配器板12固定在内部容器的后壁7上。这样可以从五个侧面同时冷却冷冻格室，热仅仅可以通过其敞开的前侧侵入。为了补偿敞开的前侧上的热进入以及实现冷冻格室中尽可能均匀的温度分布，期望的是，在至少底部9的前部区域中增大敷设管的密度。然而通过螺旋线状围绕壁8、9、10缠绕的管20无法实现一个唯一的壁上的这样的提高的敷设密度。为了能够增大底壁9的前部区域中的敷设密度，在这里施加由含石墨的塑料制成的第二板21。其可以粘贴到含石墨的薄膜上，或者薄膜在由板21 占据的面积中露出。围绕壁8、9、10缠绕的管20的部段22在分配器板21上在其纵向上延伸。在所述管部段22的两侧形成肋18的对，其夹紧在与管部段22平行的管部段23、24之间。所述管部段23、24彼此以及与螺旋线状围绕壁缠绕的管20的端部通过弧段25、26连接。沿着底壁9和侧壁10之间的棱边27延伸的管段28建立与在后壁7上延伸的管11的连接。
权利要求
1.用于制冷设备的蒸发器，具有导引制冷剂的管(11;23，24)、至少一个载体板(7 ；9)和设置在所述管(11 ;23，24)和所述载体板(7 ;9)之间的热分配器板(12 ;21)，所述管(11 ；23,24)固定在所述至少一个载体板上，其特征在于，所述热分配器板(12 ;21)支承一些夹紧所述管(11 ;23，24)的凸起(15 ;18)。
2.根据权利要求I所述的蒸发器，其特征在于，所述凸起(15；18)与所述分配器板(12 ;21) —体地构造。
3.根据权利要求I或2所述的蒸发器，其特征在于，所述热分配器板(12;21)具有形状锁合地贴靠到所述管(11 ;23，24)上的凹面(16)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述凸起(18)具有相互成对地对置的凹的侧壁(19)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述凸起(18)构造为沿着所述管(11 ;23，24)延伸的肋。
6.根据以上权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述分配器板(12；21)具有至少O. 4ffm_2K_1的导热系数。
7.根据以上权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述分配器板(12;21)由施加有导热添加物的塑料构成。
8.根据权利要求7所述的蒸发器，其特征在于，施加有所述添加物的塑料的导热率是至少 I. 5ffm 1K 1O
9.根据权利要求7或8所述的蒸发器，其特征在于，所述添加物包括石墨。
10.根据权利要求9所述的蒸发器，其特征在于，所述分配器板(12；21)的石墨份额至少是板面积的100mg/cm2,优选至少是板面积的200mg/cm2。
11.根据权利要求6至9中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述添加物包括金属粉末。
12.制冷设备，尤其是家用制冷设备，具有根据以上权利要求中任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述载体板(7，9 )是所述制冷设备的内部容器的壁。
13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，所述壁(7)是所述内部容器的后壁。
14.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，所述管的一个区段(20)螺旋线状围绕所述内部容器的底壁、顶壁和侧壁(8，9，10)缠绕，并且所述分配器板(21)夹紧所述管的至少一个部段(23，24)，其在所述螺旋线状地缠绕的区段(20)的彼此相邻的部段(22)之间延伸。
15.具有根据权利要求I至11中任一项所述的蒸发器的制冷设备，其特征在于，所述载体板自由地设置在所述制冷设备的内部空间中。
全文摘要
本发明涉及一种用于制冷设备的蒸发器，具有导引制冷剂的管(11)、至少一个载体板(7)和设置在所述管(11)和所述载体板(7)之间的热分配器板(12)，所述管(11)固定在所述至少一个载体板上，所述热分配器板(12)支承一些夹紧所述管(11)的凸起(18)。
文档编号F25B39/02GK102985778SQ201180033196
公开日2013年3月20日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年5月4日
发明者S·霍尔策 申请人:Bsh博世和西门子家用电器有限公司