PL190948B1 - Układ parownika - Google Patents

Abstract

1. Uklad parownika z co najmniej dwoma parownikami o róznej wydajnosci chlodniczej, polaczonymi szeregowo jeden za drugim, zasi- lanymi czynnikiem chlodzacym ze sprezarki poprzez wtryskiwacz, przy czym parownik o mniejszej wydajnosci chlodniczej ma postac plytki, podczas gdy parownik o wiekszej wydaj- nosci chlodniczej jest wyposazony w przewód rurkowy do przewodzenia czynnika chlodzace- go i w polaczeniu szeregowym jest usytuowany przed parownikiem plytkowym o mniejszej wy- dajnosci chlodniczej, znamienny tym, ze pa- rownik plytkowy (19) o mniejszej wydajnosci chlodniczej posiada pierwszy segment (26), który zawiera miejsce wtryskiwania (32) czynni- ka chlodzacego i który jest odizolowany ter- micznie od pozostalego, drugiego segmen- tu (20) parownika plytkowego (19). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy układu parownika z co najmniej dwoma parownikami o różnej wydajności chłodniczej.

W urzą dzeniach stanowią cych zespoły chłodzą co-zamraż ają ce w stanie techniki stosowane są do chłodzenia komory zamrażania tak zwane parowniki skrzynkowe. Tego rodzaju parowniki posiadają blachę nośną, zwiniętą w prostokątną rurę, której płaszcz jest owinięty przewodem rurkowym, służącym do przewodzenia czynnika chłodzącego. Blacha nośna i przewód rurkowy, ze względu na uproszczenie obróbki i przewodzenie ciepła, jak również z uwagi na koszty są wykonane z aluminium, przy czym na końcu rurki przewodzącej, od strony dopływu, umocowana jest przez zgrzewanie złączka rurkowa, służąca do dopasowania pod względem materiałowym wykonanego z miedzi przewodu dławiącego, który jest ze złączką rurkową lutowany. Koniec przewodu rurkowego od strony odpływu jest połączony ze służącą do chłodzenia komory chłodzenia płytką parownika, wytworzoną przykładowo metodą zwaną „Rollbond”, na której od strony odpływu znajduje się miejsce przyłączenia z umocowanym w nim trwale przez zgrzewanie odcinkiem aluminiowej kształtki rurowej, która jest zgrzana z kolei z rurk ą ssawn ą , uformowaną zazwyczaj z rurki miedzianej. Tego rodzaju powią zanie płytki parownika, służącej jako parownik komory chłodzenia, z używanym w komorze zamrażania tak zwanym parownikiem rurowym, przynosi w efekcie obok znacznej liczby pojedynczych elementów konstrukcyjnych to, że łączone są ze sobą cieczo - i gazoszczelnie w sposób kosztowny i wymagający nakładu robocizny różne materiały, przez co musi dochodzić do stosowania specjalnych technik spawania, przykładowo specjalnego rodzaju elektrycznego spawania oporowego, które wymaga dość kosztownego właściwego dla niego urządzenia spawającego. Ponadto przy montażu tego rodzaju układu parownika, stosunkowo duży nakład pracy jest związany ze znaczną liczbą miejsc wzajemnych połączeń, przy czym dodatkowo personelowi roboczemu należy postawić wysokie wymagania odnośnie jego kwalifikacji i jakoś ci wykonywanych robót, aż eby moż na było zagwarantować , ż e miejsca połą czeń są wykonane cieczo - i gazoszczelnie.

Zadaniem wynalazku jest dokonanie uproszczenia i ulepszenia w układzie parownika opisanego na wstępie rodzaju, wzajemnego powiązania obydwóch oddzielnych parowników z punktu widzenia techniki chłodzenia, prostymi środkami konstrukcyjnymi.

Zadanie to zostało według wynalazku rozwiązane przez to, że w układzie parownika z co najmniej dwoma parownikami o różnej wydajności chłodniczej połączonymi szeregowo jeden za drugim, zasilanymi czynnikiem chłodzącym ze sprężarki poprzez wtryskiwacz, przy czym parownik o mniejszej wydajności chłodniczej ma postać płytki, podczas gdy parownik o większej wydajności chłodniczej jest wyposażony w przewód rurkowy do przewodzenia czynnika chłodzącego, i w połączeniu szeregowym jest usytuowany przed parownikiem o mniejszej wydajności chłodniczej, zgodnie z wynalazkiem, parownik płytkowy o mniejszej wydajności chłodniczej posiada pierwszy segment, który zawiera miejsce wtryskiwania czynnika chłodzącego i który, w możliwie największym stopniu jest odizolowany cieplnie od pozostałego, drugiego segmentu parownika płytkowego.

Przez przyporządkowanie miejsca wtryskiwania parownikowi płytkowemu, miedziany przewód rurkowy, służący do wtryskiwania ciekłego czynnika chłodzącego, daje się wprowadzić w kanał czynnika chłodzącego, wykonany metodą „Rollbond” lub „Z-Bond” i przez bezwiórowe formowanie kanału czynnika chłodzącego, na przykład przez wytłaczanie powierzchniowe, daje się zamocować w nim trwale cieczo - i gazoszczelnie, bez potrzeby stosowania do wykonania miejsca wtryskiwania czynnika chłodzącego zgrzewania, wymagającego dużych nakładów z punktu widzenia maszynowego i technicznego i przez to kosztownego. Ponadto, czysto mechaniczne uszczelnianie przez formowanie kanału czynnika chłodzącego, ukształtowanego w płytce ma tę zaletę, że tolerancje kształtu i położenia między łączonymi elementami mogą być większe od tych, jakie byłyby możliwe przy łączeniu tych elementów przez zgrzewanie. Dalej, zbędna jest, w przeciwieństwie do połączenia zgrzewanego wspomnianych elementów, ciągła kontrola szczelności w miejscu połączenia, ponieważ łączenie mechaniczne obydwóch łączonych części i ich wzajemne uszczelnienie posiada zaletę bardzo dużej pewności tego procesu. Przez odizolowanie cieplne segmentu z miejscem wtryskiwania od pozostałego, drugiego segmentu parownika płytkowego jest zapewnione, że wtryśnięty ciekły czynnik chłodzący nie odparowuje od razu do połączonego z nim szeregowo i włączonego za nim, uformowanego w kształt płytki parownika komory chłodzenia, ale, zgodnie z założ eniem, dotrze w celu wytworzenia zimna do parownika komory zamrażania tak, że unika się, najbardziej jak to możliwe, straty zimna w parowniku komory chłodzenia.

PL 190 948 B1

Według uprzywilejowanej postaci wynalazku, pierwszy segment zawiera kanał czynnika chłodzącego, przyłączony do miejsca wtryskiwania, który od strony wyjścia posiada miejsce przyłączenia przewodu rurkowego.

Uzyskuje się przez to nie tylko szczególne pewne, ale również szczególnie dokładne, z punktu widzenia usytuowania, zastosowanie przewodu rurkowego parownika komory zamrażania, służącego do prowadzenia czynnika chłodzącego, przy czym miejsce połączenie kanału czynnika chłodzącego z przewodem rurkowym daje się zrealizować bez problemu przez zgrzewanie, ponieważ zarówno przewód rurkowy jak i pierwszy segment z kanałem środka chłodniczego mogą być wykonane z tego samego materiału, na przykład z aluminium.

Szczególnie szybkie i celowo ukierunkowane doprowadzanie wtryskiwanego czynnika chłodzącego do przewodu rurkowego parownika o większej wydajności chłodniczej uzyskuje się wówczas, kiedy według następnej preferowanej cechy wynalazku, kanał czynnika chłodzącego ma w pierwszym segmencie minimalną długość. Prócz tego unika się zbędnych strat zimna w parowniku o mniejszej wydajności chłodniczej.

Stosownie do następnej korzystnej cechy wynalazku przewidziano, że pierwszy segment jest połączony z drugim segmentem parownika płytkowego, co najmniej jednym, stanowiącym rodzaj mostka, łącznikiem, przez który przechodzi, co najmniej w pobliże miejsca wtryskiwania, koniec odpływowy układu kanału czynnika chłodzącego na drugim segmencie.

Wytwarza się przez to nie tylko dokładne usytuowanie pierwszego segmentu zawierającego miejsce wtryskiwania względem drugiego segmentu parownika płytkowego, ale jednocześnie minimalizuje się przewodzenie ciepła pomiędzy segmentami. Ponadto, przez doprowadzenie końca układu kanału czynnika chłodzącego od strony odpływu na drugim segmencie zapewnione jest korzystne pod względem kosztów i technologii szczelne przyłączenie tego układu kanału czynnika chłodzącego do rurki ssawnej obiegu chłodniczego.

Szczególne prosto wytwarzany jest pierwszy segment i segment parownika płytkowego o mniejszej wydajności chłodniczej, jeśli zgodnie z następnym korzystnym ukształtowaniem przedmiotu wynalazku, stanowiący rodzaj mostka łącznik stanowi jeden element z pierwszym segmentem i z drugim segmentem parownika płytkowego.

Oprócz tego uzyskuje się przez to szczególnie dokładne usytuowanie pierwszego segmentu względem drugiego. Ponadto, parownik płytkowy o mniejszej wydajności chłodniczej i pierwszy segment mogą być wytwarzane jako jedna całość przez wykrawanie z jednej płyty aluminiowej.

Zgodnie z wynalazkiem, drugi segment parownika płytkowego znajduje się w obrębie izolacji cieplnej urządzenia chłodniczego i jest połączony w sposób zapewniający przewodnictwo cieplne z płaszczem wewnę trznym komory chłodniczej urz ą dzenia chłodniczego, podczas gdy pierwszy segment usytuowany jest poza izolacją cieplną.

Dzięki takiemu układowi parownika o mniejszej wydajności chłodniczej, którego pierwszy segment zawierający miejsce wtryskiwania znajduje się poza izolacja cieplną, uzyskuje się znaczne obniżenie poziomu szumów powstających przy wtryskiwaniu ciekłego czynnika chłodzącego w miejscu wtryskiwania.

Szczególnie prosto daje się uzyskiwać w parowniku różne przekroje poprzeczne i różne przebiegi kanałów czynnika chłodzącego, jeżeli parownik płytkowy jest wytwarzany metodą „Rollbond” lub metodą „Z-Bond”.

Według kolejnej preferowanej postaci wykonania wynalazku przewidziano, że parownik o większej wydajności chłodniczej jest zbudowany jako parownik skrzynkowy z płytą nośną ukształtowaną w postaci rury i z nawinię tym na niej w sposób zapewniają cy przewodnictwo cieplne przewodem rurkowym. Utworzony zostaje przez to szczególnie korzystny wariant parownika komory zamrażania.

Przewód rurkowy można sprzęgać z układem kanału czynnika chłodzącego parownika płytkowego szczególnie pewnie gazo - i cieczoszczelnie, jeśli przewód rurkowy parownika o większej wydajności chłodniczej połączony jest od strony odpływu czynnika chłodzącego z układem kanału czynnika chłodzącego usytuowanym na drugim segmencie parownika płytkowego.

Wynalazek w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ parownika, uformowany z parownika o większej wydajności chłodniczej dla komory zamrażania i z włączonego szeregowo za nim parownika płytkowego o mniejszej wydajności chłodniczej dla komory chłodzenia, z miejscem wtryskiwania usytuowanym na odcinku parownika najlepiej jak to możliwe odizolowanym cieplnie, pokazany w widoku perspektywicznym od tyłu i fig. 2 przedstawia układ parownika pokazany w widoku od tyłu.

PL 190 948 B1

Figura 1 pokazuje w uproszczonym, schematycznym przedstawieniu układ parownika 10 z parownikiem dla komory zamrażania 11, posiadającym rurę nośną 12, ukształtowaną przykładowo z blachy aluminiowej, na której powierzchnię zewnętrzną 13 zwróconą w stronę izolacji cieplnej urządzenia chłodniczego, nałożony jest przewód rurkowy 14, przez który przepływa czynnik chłodzący, na obydwóch swoich końcach posiadający po jednej złączce 15, względnie 16 i który jest wykonany z rurki aluminiowej, osadzonej trwale w sposób przewodzący ciepło na tej powierzchni zewnętrznej 13. Dla zwiększenia powierzchni przewodu rurkowego 14 przenoszącej ciepło na powierzchnię zewnętrzną 13 jest on na swojej dostępnej powierzchni zewnętrznej zaopatrzony w laminowaną folią aluminiową taśmę klejącą, osadzoną trwale na powierzchni zewnętrznej 13 rury nośnej 12. Rura nośna 12 jest od tyłu wyposażona w wykonaną z blachy aluminiowej tylną ścianę 18, która razem z rurą nośną 12 i z nawiniętym na niej przewodem rurkowym 14 stanowi parownik komory zamrażania 11, określony jako tak zwany parownik skrzynkowy. Dalej usytuowany jest w szeregowym z nim połączeniu, przedstawiony czysto schematycznie parownik płytkowy 19 komory chłodzenia, wykonany przykładowo metodą „Rollbond”, w którego płytkowej konstrukcji, powstałej w wyniku zgrzania dwóch płyt z blachy aluminiowej, wystę puje drugi segment 20, ukształtowany jako tak zwany parownik „Coldwall” oraz ukształtowany na nim w kształt meandra układ kanału czynnika chłodzącego 21, który na swoim końcu od strony dopływu czynnika chłodzącego uchodzi do miejsca przyłączenia 22, uformowanego na drugim segmencie 20 razem z nim, a który na swoim końcu od strony odpływu czynnika chłodzącego posiada odcinek 23. Odcinek 23 przechodzi przez jeden z dwóch położonych w odstępie od siebie, stanowiących rodzaj mostków, łączników 25, zawierających między sobą przestrzeń przejściową 24 służącą do izolacji cieplnej. Stanowiące rodzaj mostków łączniki 25 są połączone w jedną całość zarówno z drugim segmentem 20, jak również z należącym do parownika komory chłodzenia 19 pierwszym segmentem 26, którego powierzchnia zewnętrzna jest wyraźnie mniejsza od powierzchni zewnętrznej pierwszego segmentu 20 i który ma zasadniczo kształt prostokąta, przy czym łączniki 25 są przytwierdzone do jednej z jego dłuższych krawędzi. Pierwszy segment 26 zawiera w sobie biegnący równolegle do jego dłuższej krawędzi kanał czynnika chłodzącego 27, który ciągnie się przez całą jego długość i który na swoim końcu od strony dopływu posiada miejsce przyłączenia 28, uformowane na pierwszym segmencie 26 podczas jego kształtowania jako jedna z nim całość, a na swoim końcu od strony odpływu posiada miejsce przyłączenia 29 do dalszego wprowadzenia dokładnie określonych przewodów rurkowych, uformowane na czynniku chłodzącym 26, również podczas jej kształtowania. Kanał czynnika chłodzącego 21 służy swoim odcinkiem od strony dopływu, zwróconym ku miejscu przyłączenia 28, do przyjęcia dławiącego przewodu rurkowego 30, wykonanego przykładowo z miedzi, który jednym ze swych końców jest osadzony w kanale czynnika chłodzącego 27 gazo- i cieczoszczelnie w wyniku cząstkowego plastycznego formowania z kształtowaniem tak zwanego miejsca wytłaczania powierzchniowego 31, przy czym wolny koniec dławiącego przewodu rurkowego 30 służy jako miejsce wtryskiwania 32 ciekłego czynnika chłodzącego. Między miejscem wtryskiwania 32 a miejscem przyłączenia 28, w którym umocowana jest przez zgrzewanie rurka ssawna 33, mieszcząca w sobie dławiący przewód rurkowy 30, wykonany, przykładowo z aluminium, znajduje się miejsce doprowadzenia 34 do kanału czynnika chłodzącego 27 odcinka 23 kanału, prowadzonego przez łącznik 25. Kanał czynnika chłodzącego 27 uchodzi od strony odpływu w miejscu przyłączenia 29, w którym umocowana jest przez zgrzewanie rurka łącząca 35, wykonana przykładowo z aluminium, która dla połączenia kanału czynnika chłodzącego 21 z przewodem rurkowym 14 jest zgrzana ze znajdującą się na nim od strony dopływu złączką 15. Złączka 16, znajdująca się na przewodzie rurkowym 14 od strony odpływu, służy do przyjęcia rurki pośredniczącej 36, wykonanej również z aluminium, która jednym końcem jest zgrzana ze złączką 16, a drugim końcem jest zgrzana z miejscem przyłączenia 22 na drugim segmencie 20.

Przy eksploatowaniu układu parownika, czynnik chłodzący, przetłoczony w wymuszony sposób z nie pokazanej sprężarki czynnika chłodzą cego, zostaje doprowadzony w stanie ciekłym przez dławiący przewód rurkowy 30 do miejsca wtryskiwania 32, które z punktu widzenia techniki chłodniczej winno być przyporządkowane właściwie do parownika 11 komory zamrażania, a które jest przemieszczone przed niego bez zauważalnych uszczerbków w chłodzeniu, o krótki odcinek przepływu czynnika chłodzącego, utworzony przez kanał czynnika chłodzącego 21 i rurkę łączącą 35. Z miejsca wtryskiwania 32 czynnik chłodzący, uwidoczniony symbolicznie strzałką, płynie przez kanał czynnika chłodzącego 27, ku rurce łączącej 35 i do przewodu rurkowego 14 parownika 11 komory zamrażania, a z końca tego parownika od strony wyjścia, poprzez rurk ę pośredniczącą 36, do włączonego za nim parownika płytkowego 19 komory chłodzenia.

PL 190 948 B1

Tam, zanim przez odcinek 23 kanału w łączniku 25 przejdzie do rurki ssawnej 33, przepływa układem kanału czynnika chłodzącego 21.

Zamiast parownika 11 komory zamrażania, uformowanego skrzynkowo, można sobie wyobrazić również, że jest on ukształtowany jako tak zwany parownik rurowo-drutowy z półkami parownikowymi usytuowanymi na różnej wysokości.

Claims (8)

1. Układ parownika z co najmniej dwoma parownikami o różnej wydajności chłodniczej, połączonymi szeregowo jeden za drugim, zasilanymi czynnikiem chłodzącym ze sprężarki poprzez wtryskiwacz, przy czym parownik o mniejszej wydajności chłodniczej ma postać płytki, podczas gdy parownik o większej wydajności chłodniczej jest wyposażony w przewód rurkowy do przewodzenia czynnika chłodzącego i w połączeniu szeregowym jest usytuowany przed parownikiem płytkowym o mniejszej wydajności chłodniczej, znamienny tym, że parownik płytkowy (19) o mniejszej wydajności chłodniczej posiada pierwszy segment (26), który zawiera miejsce wtryskiwania (32) czynnika chłodzącego i który jest odizolowany termicznie od pozostałego, drugiego segmentu (20) parownika płytkowego (19).

2. Układ parownika według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy segment (26) zawiera kanał czynnika chłodzącego (21), przyłączony do miejsca wtryskiwania (32), który od strony wyjścia posiada miejsce przyłączenia (29) przewodu rurkowego (14) parownika o większej wydajności chłodniczej.

3. Układ parownika według zastrz. 2, znamienny tym, że kanał czynnika chłodzącego (27) w pierwszym segmencie (26) ma minimalną długość .

4. Układ parownika według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy segment (26) jest połączony z drugim segmentem (20) parownika płytkowego (19) co najmniej jednym, stanowiącym rodzaj mostka, łącznikiem (25), przez który przechodzi, co najmniej w pobliże miejsca wtryskiwania (32), koniec odpływowy układu kanału czynnika chłodzącego (21) usytuowanego na drugim segmencie (20), przy czym parownik płytkowy (19) jest wytwarzany metodą Rollbond lub metodą Z-Bond.

5. Układ parownika według zastrz. 4, znamienny tym, że stanowiący rodzaj mostka łącznik (25) stanowi jeden element z pierwszym segmentem (26) i z drugim segmentem (20) parownika płytkowego (19).

6. Układ parownika według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi segment (20) parownika płytkowego (19) znajduje się w obrębie izolacji cieplnej urządzenia chłodniczego i jest połączony w sposób zapewniający przewodnictwo cieplne z płaszczem wewnętrznym komory chłodniczej urządzenia chłodniczego, podczas gdy pierwszy segment (26) usytuowany jest poza izolacją cieplną.

7. Układ parownika według zastrz. 1, znamienny tym, że parownik (11) o większej wydajności chłodniczej jest zbudowany jako parownik skrzynkowy z płytą nośną ukształtowaną w postaci rury (12) i z nawinię tym na niej w sposób zapewniają cy przewodnictwo cieplne przewodem rurkowym (14).

8. Układ parownika według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód rurkowy (14) jest połączony od strony odpływu z układem kanału czynnika chłodzącego (21) drugiego segmentu (20) parownika płytkowego (19) poprzez miejsce przyłączenia (22) usytuowane na płytce parownika.