Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR FIXING A COOLING SPIRAL TO THE PLATE OF A REFRIGERATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/018246
Kind Code:
A1
Abstract:
A continuous layer of a heat-conducting butyl adhesive is applied to a cooling spiral (10) in order to produce a heat exchanger element for a cooling spiral (10). The plate (14) of the refrigerating device is then pressed onto the cooling spiral (10), flattening said spiral. Part of the adhesive is forced into the spandrel areas between the cooling spiral (10) and the plate (14) where it forms bead-type strings of adhesive (15) which affect the solidity of the join and improve heat transfer.

Inventors:
GERLINGER ULRICH (DE)
BRUNCKHORST MICHAEL R (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/008803
Publication Date:
February 23, 2006
Filing Date:
August 12, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ISOCOLL CHEMIE GMBH (DE)
GERLINGER ULRICH (DE)
BRUNCKHORST MICHAEL R (DE)
International Classes:
F28F1/22; B05C5/02; C09J5/00; C09J123/22; F25B39/02
Domestic Patent References:
WO1981003028A11981-10-29
WO1992008764A11992-05-29
WO1994012581A11994-06-09
Foreign References:
US2795035A1957-06-11
US20030134034A12003-07-17
US20040035558A12004-02-26
US5084357A1992-01-28
US5829518A1998-11-03
EP0300847A11989-01-25
GB2090775A1982-07-21
DE1801195A11969-06-04
DE19532994A11997-03-13
US20040011284A12004-01-22
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 191 (C - 182) 20 August 1983 (1983-08-20)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 09 30 September 1997 (1997-09-30)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 076 (M - 014) 3 June 1980 (1980-06-03)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 045 (M - 118) 20 March 1982 (1982-03-20)
Attorney, Agent or Firm:
STREHL, SCHÜBEL-HOPF & PARTNER (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verwendung eines Butylklebers (13) zum Befestigen einer Kühlschlange (10) an der Platine (14) eines Kühlgerätes.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei der Kleber mit einem Metallpulver gefüllt ist.
3. Verfahren zum Befestigen einer Kühlschlange (10) an der Platine (14) eines Kühlgerätes mittels eines Butylklebers (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (13) auf die Kühlschlange und/oder dem Verlauf der Kühlschlange ent sprechend streifenartig auf die Platine (14) aufgetragen und anschließend die Platine (14) und die Kühlschlange (10) zusammengebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Platine (14) auf die mit dem Kleber (13) versehene Kühlschlange (10) aufgedrückt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Kühlschlange (10) beim Zusam menpressen mit der Platine (14) abgeflacht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kleber (13) auf eine abgeflachte Seite der Kühlschlange (10) aufgetragen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei Kühlschlange (10) und Platine (14) derart aufeinander gepresst werden, dass sie einander kontaktieren.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine solche Menge an Kleber (13) aufgetragen wird, dass sich in den Zwickelbereichen zwischen Kühl schlänge (10) und Platine (14) Kleberschnüre (15) ausbilden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kleber (13) in die Zwickelbereiche zwischen der Platine (14) und der daran vorfixierten Kühl schlänge (10) eingebracht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei der Kleber ein Zwei komponentenKleber (13) ist, von dem eine Komponente auf die Kühlschlange (10) und die andere auf die Platine (14) aufgetragen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Kühlschlange (10) vor dem Kleberauftrag mäanderförmig gebogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , wobei der Kleber (13) als Pastenstrang mittels eines Roboters aufgetragen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Roboter durch NCSteuerung oder mittels Bilderkennung der Form der Kühlschlange (10) nachgeführt wird.
Description:
Befestigen einer Kühlschlange an der Platine eines Kühlgerites

Kälte-, Klima-, Hei∑ungs- und Lüftungsgeräte verwenden Wärmeübertra¬ ger, bei denen ein das Kühl- oder Heizmedium führendes Rohr an einer die Wärme abgebenden Platine fixiert ist. Sind die Werkstoffe von Platine und Rohr miteinander verschweißbar, so wird durch die Verschweißung ein guter Wärmeübergang erreicht. Bei unter¬ schiedlichen Werkstoffen kommt eine Fixierung durch Verkleben, Verpressen oder mechanische Befestigungselemente wie Schrauben oder Clipse in Betracht. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs ist es auch bekannt, die das Kühl- oder Heizmedium führende, häufig mäanderartig gestaltete Rohrleitung in einer entsprechend geformten Rille der Platte anzuordnen und/oder zwischen den Teilen ein zusätzliches Wärmeübergangsmedium anzuordnen. Aus DE 33 08 329 C3 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeüber¬ tragers für ein Kühlgerät bekannt, gemäß dem ein Klebstoff in mehreren paralle¬ len Spuren auf eine Platine aufgetragen wird, woraufhin eine mäanderförmig ge- bogene Kühlschlange so aufgelegt wird, dass ihre Längsbahnen senkrecht zu den Klebstoffspuren verlaufen. Von den Kreuzungsstellen aus soll sich der Klebstoff durch Kapillarwirkung längs der Kühlschlange ausbreiten, um eine über deren Länge zusammenhängende Klebeschicht zu erhalten. Abgesehen davon, dass bei diesem Verfahren mehr Klebstoff eingesetzt als zur Befestigung der Kühlschlange ausgenutzt wird, muss der Klebstoff beim Auftragen genügend dünnflüssig sein, um die gewünschte Kapillarausbreitung zu erreichen. Andererseits soll sich der Klebstoff möglichst rasch verfestigen lassen, um den Zeitbedarf für den gesamten Herstellprozess gering zu halten. Bei einer anderen, aus US 2,795,035 A bekannten Vorgehensweise wird ein flüssiger Klebstoff auf die Platine oder die Kühlschlange aufgetragen, wobei die Kühlschlange durch den Arbeitsdruck beim Zusammenbringen mit der Platine abgeflacht wird. Aus JP 58-091781 A ist eine Verfahren zum Befestigen eines Rohrs an einer Platine mittels eines thermoplastischen Klebers bekannt, bei dem der Kleber auf das Rohr aufgetragen und anschließend die Platine auf das mit dem Kleber versehene Rohr aufgedrückt wird. In DE 39 34 479 C2 wird der Einsatz von Klebstoff zur Fixierung einer Kühl¬ schlange an einer Platine wegen der hohen Anforderungen an den Klebstoff und den daraus resultierenden Kosten abgelehnt. Dort wird die Kühlschlange an der Platine angelötet, wobei vorzugsweise auf die gesamte Plattenoberfläche eine Lötschicht aufgetragen und das Rohr anschließend auf diese aufgebracht wird. Zur Vergrößerung der Wärmeübergangsfläche wird mit einem flachgedrückten oder einem Vierkant-Rohr gearbeitet. Aus DE 30 40 463 A1 ist es bekannt, einen Heizrohrkörper an einer Back¬ ofenmuffel dadurch anzubringen, dass zwischen dem Rohr und der zu beheizen¬ den Fläche eine durchgehende Klebstoffschicht vorgesehen wird, die durch Auf¬ einanderpressen aus dem Berührungsbereich verdrängt wird und längs des Rohr seitliche Verbindungsnähte bildet. DE 195 32 994 A1 beschreibt einen Sonnenkollektor in Form einer gasge¬ füllten Röhre, deren Ende über eine Butylklβberdichtung mit einem Deckel ver¬ schlossen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlschlange an der Pla¬ tine eines Kühlgerätes in einfacher Weise durch Verklebung so zu befestigen, dass ein guter Wärmeübergang erreicht wird. Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe wird ein Butylkleber ver¬ wendet. Vorzugsweise wird der Butylkleber auf die Kühlschlange aufgetragen und anschließend die Platine auf die mit dem Kleber beschichtete Kühlschlange auf- gedrückt. Bei der dieser Vorgehensweise ergeben sich folgende Vorteile: (a) Die gesamte eingesetzte Klebstoffmenge wird für die Verbindung zwi¬ schen Kühlschlange und Platine genutzt. (b) Eine zusammenhängende Klebeschicht lässt sich weitgehend unab- hängig von den Fließeigenschaften des Klebstoffs sicherstellen. (c) Es lässt sich gerade so viel Klebstoff auftragen, dass dieser beim Auf¬ drücken der Platine aus dem unmittelbaren Kontaktbereich verdrängt wird und in den Zwickelbereichen zwischen Kühlschlange und Platine seitliche Klebstoff¬ schnüre bildet, die die Haftung bewirken und zum Wärmeübergang beitragen. (d) Ein für die Festigkeit der Verbindung günstiger Druck lässt sich leicht durch Druck auf die gesamte Platine erzeugen, wobei die Wirkung vom Gewicht der Platine selbst unterstützt wird. (e) Eine zwischen Kühlschlange und Platine durchgehend aufgetragene Klebstoffschicht ist nicht nur für die Befestigung und den Wärmeübergang güns- tig, sondern verhindert auch die Entstehung von Hohlräumen und damit das Ein¬ dringen von Isolierschaum oder sonstigen Isoliermaterialien im Zuge der Herstel- lung. Hohlräume sind auch deshalb schädlich, weil sich in ihnen Kondensat und Eis bilden können, wobei insbesondere Eis die Kühlschlange von der Platine trennen und damit den Wärmeübergang und die Effizienz des Systems im Lauf der Zeit stetig verringern kann. (f) Das Aufbringen des Klebstoffs kann ohne zeitliche Nähe vorher se¬ parat und der Fügeprozess später ohne weitere Aktivierung mittels Wärme, Ener¬ gie oder chemische Substanzen erfolgen. Andererseits ist es auch möglich, die Festigkeit des Klebstoffs nach dem Fügevorgang durch Wärme, Energie oder chemische Substanzen zu erhöhen. (g) Der Klebstoff gestattet die Verbindung unterschiedlicher Materialien und bewirkt einen Ausgleich von Formtoleranzen. Zur Erhöhung des Wärmeübergangs wird vorzugsweise mit einem abge¬ flachten Rohr gearbeitet. Die Abflachung kann vor dem Auftrag des Klebstoffs erfolgen, was insofern günstig ist, als sich die gewünschte Klebstoffmenge leich- ter auf das Rohr auftragen lässt. Wird dagegen das Rohr beim Aufdrücken der Platine abgeflacht, so lässt sich ein Arbeitsschritt einsparen. Bei dieser zweiten Vorgehensweise ergibt sich der weitere Vorteil, dass Kühlschlange und Platine auch bei anfänglichen Formabweichungen in engen Kontakt gebracht werden, was für den Wärmeübergang von Vorteil ist. Der verwendete Butylkleber verstrammt bei Abkühlung, bleibt jedoch dau¬ erplastisch und dauerklebrig. Der günstigste Grad der Dauerplastizität lässt sich über die Rezeptur des Klebstoffs einstellen. Dadurch kann der Zeitpunkt der Ver- strammung so eingestellt werden, dass die Verfestigung unmittelbar nach dem Aufdrücken der Platte oder auch später — ohne eigenen Aktivierungsschritt und ohne Nachbehandlung des Klebstoffs oder der zu fügenden Bauteile — erfolgt. Die dauerplastische Eigenschaft des Butylklebers ermöglicht es auch, weitere Bearbeitungsschritte, etwa des Abflachen der Kühlschlange nach dem Klebstoffauftrag, durchzuführen. Bei richtiger Einstellung der Dauerplastizität wird eine Soforthaftung zwischen Kühlschlange und Platine mit anschließendem Auf- bau der Endfestigkeit der Verbindung erreicht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf eine Kühlschlange und Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die mittels des Klebstoffs an einer Platine befestigte Kühlschlange. Gemäß Fig. 1 wird die aus einem mäanderförmig vorgebogenen, im Quer¬ schnitt kreisrunden oder ovalen Metallrohr bestehende Kühlschlange 10 auf eine Arbeitsfläche 11 aufgelegt und dort mittels Halterungen festgelegt. Auf die Ober¬ seite der Kühlschlange 10 wird ein Butylklebstoff 13 mittels einer roboterbβtriebe- nen, mit einer (nicht gezeigten) Fassschmelzanlage verbundenen Auftragvorrich¬ tung 12 als kontinuierlicher Streifen aufgetragen. Bei dem Klebstoff handelt es sich um eine Masse, die entweder dauerhaft visko-elastisch ist oder eher viskos und durch nachträgliches Vernetzen, Vulkani¬ sieren, Erkalten oder Trocknen in einen visko-elastischen Zustand überführbar ist. Zur Erzielung einer guten Wärmeleitfähigkeit ist der Butylkleber mit einem Metallpulver gefüllt ist. Für Kühlgeräte wird ein Butylkleber mit beispielsweise folgender Zusam¬ mensetzung verwendet: 20~33 Gew-% Synthesekautschuk mit Weichmacher, 28-35 Gew-% CaCO3 7-15 Gew-% Ruß, 8-15 Gew-% Metallpulver, 10-15 Gew-% Kunstharz. Der Klebstoff ist vorzugsweise lösungsmittelfrei, wasserfrei, selbstklebend und schwundfrei, gegenüber Wasser stabil und temperaturwechselbeständig. Er weist vorzugsweise eine Wasseraufnahme von weniger als 1 Gew-% auf und hat eine Dauergebrauchsfestigkeit zwischen -40 0C und +10 0C. Aus den oben angegebenen Bestandteilen wird der Klebstoff in einem Kneter zubereitet und der Fassschmelzanlage zugeführt. Durch Temperaturerhö- hung auf über 120 0C wird er genügend fließfähig zum Ausbringen und Auftragen auf die Kühlschlange. Auf die in Fig. 1 gezeigte, an ihrer Oberseite mit dem Klebstoff 13 verse¬ hene metallische Kühlschlange 10 wird eine beispielsweise aus Aluminium beste¬ hende Platine 14 aufgedrückt, wobei der auf die Platine ausgeübte Druck so groß ist, dass die Kühlschlange flach gedrückt wird. Bei diesem Vorgang wird ein Teil des (in entsprechender Menge aufgetragenen) Klebstoffs 13 zu beiden Seiten der Kühlschlange 10 hin verdrängt und bildet, wie in Fig. 2 veranschaulicht, in den entstehenden Zwickelbereichen zwischen Kühlschlange 10 und Platine 14 Kleb¬ stoffschnüre 15, die die Festigkeit der Verbindung ausmachen und den Wärme- Übergangsquerschnitt vergrößern. Vorzugsweise ist der beim Anpressen aufge- brachte Druck so hoch, dass die Kühlschlange 10 in unmittelbaren metallischen Kontakt mit der Platine 14 gebracht wird. Anschließend wird die Anordnung durch Isolierschaum verschlossen. Da¬ bei ist es wichtig, dass die Verbindung zwischen Kühlschlange 10 und Platine 14 durchgehend ausgebildet worden ist. Dadurch wird vermieden, dass Isolier¬ schaum zwischen Kühlschlange und Platine gelangt und in diesem Zeitpunkt, in dem die Klebstoffverbindung noch nicht ihre endgültige Festigkeit erreicht hat, zu einer Ablösung der Kühlschlange von der Platine führt. Die oben beschriebene, in diesem Fall durch Aufdrücken der Platine 14 bewirkte Abflachung der Kühlschlange 10 ist nicht unbedingt erforderlich. Es ist auch möglich, die kreisförmige Querschnittsform der Kühlschlange beizubehalten oder ein Rohrmaterial mit einem abgeflachten oder sonstigen Querschnitt zu ver¬ wenden. Der in Fig. 1 gezeigte Kopf der Auftragvorrichtung 12 wird so angetrieben, dass ihre Ausbringdüse 16 der Mäanderform der Kühlschlange 10 nachgeführt wird. Diese Steuerung kann entweder dadurch erfolgen, dass die Kühlschlange nach einem vorgegebenen Muster gebogen und das Auftragsgerät nach dem gleichen Muster NC-gesteuert wird; alternativ ist es auch möglich, die Auftrags¬ vorrichtung 12 durch optische Abtastung (Bilderkennung) der tatsächlichen Form der Kühlschlange nachzuführen. Statt des beschriebenen Auftrags auf die Kühlschlange kann der Klebstoff auch längs einem dem Verlauf der Kühlschlange entsprechenden Muster — wie¬ derum mittels eines NC-gesteuerten Roboters — auf die Platine aufgebracht wer¬ den. Ferner kann der Klebstoff auch als vorgefertigter Profilstreifen aufgetragen werden. Anstelle der gezeigten Mäanderform kann auch mit mehreren parallelen Rohrabschnitten oder mit einem sonstigen Verlauf eines zusammenhängenden Rohrs gearbeitet werden.