PL185267B1 - Skraplacz do układu klimatyzacji, zwłaszcza pojazdu - Google Patents

Abstract

Skraplacz do ukladu klimatyzacji, zwla- szcza pojazdu zawierajacy co najmniej jeden rzad rur umocowanych do pakietu plaskich zeber przez mechaniczne rozszerzenie rur po ich usunieciu w wyrównane otwory w zebrach, przy czym rzad rur posiada wiele rur o podlu- znych przekrojach, znamienny tym, ze kaz- dy rzad zawiera pare rur (12a, 12b) o prze- kroju kolowym umieszczonych na koncach rzedu. FIG. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest skraplacz do układu klimatyzacji, zwłaszcza pojazdu.

Skraplacze dla układów klimatyzacji dla pojazdów stanowią bardzo wyjątkową klasę wymienników ciepła z powodu surowych warunków działania którym są one poddane. Ciśnienie wewnątrz rur może osiągnąć wartość rzędu 30 barów zanim zadziała system bezpieczeństwa przez wyłączenie układu. Temperatury pracy skraplacza osiągają wartości szczytowe 120°C - 140°C. Te wartości pracy istotnie odróżniają charakterystyki konstrukcyjne skraplacza od stosowanych w innych typach wymienników ciepła znajdujących się w pojeździe.

W skraplaczach produkowanych techniką montażu za pomocą lutospawania są stosowane rury mające wiele mikroprzewodów oddzielanych przez ścianki lub żebra które umożliwiają rurze wytrzymanie surowych warunków działania bez podlegania ciągłej deformacji lub uszkodzeniom, łącznie z wyciekaniem czynnika chłodzącego na zewnątrz. Chociaż skraplacze tego typu mająoptymalne właściwości z punktu widzenia wydajności wymiany ciepła i optymalnąwytrzymałość konstrukcyjną, są bardzo drogie.

Mechanicznie montowane skraplacze są tańsze od skraplaczy lutospawanych ale zazwyczaj mają mniejszą wydajność wymiany ciepła. Wynika to głównie z faktu, że przy mechanicznym montażu są stosowane rury z przekrojami kołowymi, których stabilny kształt umożliwia im wytrzymanie wysokociśnieniowych poziomów istniejących w układzie. Jednakże, kształt rur znacznie zmniejsza wydajność wymiany ciepła skraplacza.

Z opisu patentowego nr EP-A 0 633 435 znany jest mechanicznie zmontowany skraplacz z rurami mającymi podłużne przekroje. Rury tego rodzaju powodują znaczne polepszenie wydajności skraplacza w odniesieniu do wydajności wymiany ciepła. Jednakże rury z podłużnymi przekrojami sprawiają trudności z punktu widzenia wytrzymałości konstrukcyjnej. W rozwiązaniu przedstawionym w opisie nr EP-A 0 633 495 są stosowane rury z podłużnymi przekrojami mające większą wewnętrzną wytrzymałość w porównaniu z rurami z przekrojem kołowym. Są tu też zastosowane szczególne wymiary całego zespołu rur-żeber.

Wymiennik ciepła znany z tego opisu ma optymalne doświadczalne wyniki i może wytrzymać normalne termiczne i mechaniczne naprężeniajakie występująpodczas używania samochodu.

Jednakże, testy wykazały, że są jeszcze krytyczne punkty z punktu widzenia wytrzymałości konstrukcyjnej, w szczególności gdy skraplacz jest poddany testom laboratoryjnym, które wytwarzają bardziej surowe warunki naprężeń niż te które normalnie występ^ąpodczas używania skraplacza w samochodzie.

W szczególności testy laboratoryjne wykazały obecność słabych punktów które mogąulec zniszczeniu, szczególnie w wyniku testów naprężeniowych pulsacyjno-ciśnieniowych. Typowy test tego typu przewiduje doprowadzenie skraplacza do temperatury około 100°C i doprowadzenie do rur naprężeń od wewnątrz z ciśnieniem zmiennym przemiennie między 5 i 30 barami przy częstotliwości rzędu 0,5 - 3 Hz.

Przedmiotem mniszego wynalazku jest opracowanie skraplacza o wyższej wytrzymałości.

185 267

Skraplacz do układu klimatyzacji, zwłaszcza pojazdu zawierający co najmniej jeden rząd rur umocowanych do pakietu płaskich żeber przez mechaniczne rozszerzenie rur po ich usunięciu w wyrównane otwory w żebrach, przy czym rząd rur posiada wiele rur o podłużnych przekrojach według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy rząd zawiera parę rur o przekroju kołowym umieszczonych na końcach rzędu.

Podczas przeprowadzania testów naprężających pulsacyjno-ciśnieniowych zauważono że, rury na końcach rzędu stanowią punkty, które z największym prawdopodobieństwem mogą ulec zniszczeniu.

Dlatego w rozwiązaniu według wynalazku zastosowano zespół rur-żeber o większej wytrzymałości na końcach rzędu uzyskanej dzięki większej wytrzymałości wewnętrznej przy odkształceniu promieniowym rur z przekrojami okrągłymi.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie widok perspektywiczny skraplacza według niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie widok perspektywiczny skraplacza z fig. 1, fig. 3 przedstawia widok czołowy obszaru końcowego skraplacza.

Skraplacz 10 zawiera rząd rur 12, z których każda jest wyposażona w serię wyrównawczych otworów 26 (fig. 3) wykonanych w płaskich żebrach 14 nałożonych jedno na drugie tak aby utworzyć pakiet. Połączenie między rurami 12 i żebrami 14 jest osiągnięte przez mechaniczne rozszerzanie rur po wetknięciu ich z małym prześwitem w wyrównane otwory żeber. Końce rur które wystaj ą z pakietu żeber 14 są lutospawane do odpowiednich rur rozgałęźnych 16 i 18.

Doświadczalne testy wytrzymałości konstrukcyjnej wykazały, że rury umieszczone na końcach rzędu są bardziej narażone na ryzyko przerwania, w szczególności w obecności pulsujących wewnętrznych ciśnień które powodują naprężenia zmęczeniowe układu.

Według wynalazku, w celu zwiększenia wytrzymałości konstrukcyjnej zespołu rur-żeber, rury 12a i 12b z kołowymi przekrojami są stosowane na końcach rzędu. Pozostałe rury 12 umieszczone w wewnętrznej części rzędu mają podłużne (na przykład owalne) przekroje w celu osiągnięcia dobrych charakterystyk wymiany ciepła skraplacza 10.

Doświadczalne testy wykazały, że rury 12a, 12b z okrągłymi przekrojami nie wymagają podparcia przez otaczające żebra 14 dla wytrzymania wewnętrznych ciśnień. Zastosowanie rur 12a, 12b z kołowymi przekrojami w miejsce rur z podłużnymi przekrojami na końcach rzędu dlatego zapewnia uzyskanie wymaganych charakterystyk wytrzymałościowych dla spełnienia wymagań najsurowszych testów bez potrzeby stosowania dodatkowych bocznych układów utwierdzających. Rozwiązanie to także daje znaczną stabilność jak również dobrą wytrzymałość konstrukcyjną.

185 267

185 267

ł’

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Skraplacz do układu klimatyzacji, zwłaszcza pojazdu zawierający co najmniej jeden rząd rur umocowanych do pakietu płaskich żeber przez mechaniczne rozszerzenie rur po ich usunięciu w wyrównane otwory w żebrach, przy czym rząd rur posiada wiele rur o podłużnych przekrojach, znamienny tym, że każdy rząd zawiera parę rur (12a, 12b) o przekroju kołowym umieszczonych na końcach rzędu.