CZ21751U1 - Pevný spoj medené a hliníkové trubky chladicího okruhu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká pevného spoje trubky vyrobené z mědi s trubkou vyrobenou ze slitiny hliníku v chladicím okruhu s uzavřeným okruhem chladivá, zejména spoje měděné připojovací 5 trubky se sběrací trubkou ze slitiny hliníku.

Dosavadní stav techniky

Tradičně se spojují v chladicích okruzích trubky z mědi. Stále více se však také užívají trubky ze slitin hliníku, a to tak, že v jednom okruhu se nacházejí trubky z obou materiálů. Často je nezbytné trubku ze slitiny hliníku spojit s trubkou měděnou. Pro takové spoje se používají mecha10 nická nebo šroubová spojení, která jsou však z hlediska potenciálních netěsnosti riziková.

Za určitých specifických podmínek se provádí spoj trubek z uvedených materiálů pomocí pájení. Pájené spoje těchto dvou uvedených materiálů často nevykazují dostatečnou pevnost, houževnatost, odolnost vůči cyklickému zatížení a těsnost. Je to způsobeno rozdílnými fyzikálními vlastnostmi spojovaných materiálů. Spoj trubky ze slitiny hliníku s trubkou z mědi se řadí mezi 15 spoje obtížně proveditelné. Zároveň je takový spoj citlivý na následné zahřátí, ke kterému může dojít například při pájení jiného blízkého spoje.

Úkolem technického řešení je vytvořit spoj, jehož provedení bude technologicky nenáročné, ale v chladicím okruhu odstraní nebo zmírní nedostatky známých spojů trubek z hliníkových slitin s trubkami z mědi.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol splňuje pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny v chladicím okruhu tepelného výměníku, zejména měděné připojovací trubky se sběrací trubkou ze slitiny hliníku, provedené podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen ocelovou přechodkou na jednom konci pájeným spojem připojenou k měděné připojovací trubce 25 a na druhém konci pájeným spojem připojenou ke sběrací trubce ze slitiny hliníku. Délka přechodky je nejvýše lOnásobek většího z průměrů spojovaných trubek, přičemž v pájeném spoji se sběrací trubkou je ocelová přechodka vnitřním dílem. V pájeném spoji s připojovací trubkou může být ocelová přechodka vnitřním dílem nebo vnějším dílem nebo je shodného průřezu s připojovací trubkou. Pájený spoj s měděnou připojovací trubkou může být proveden z mosazi 30 nebo z pájky s přídavkem stříbra.

Výhodou a vyšším účinkem provedení spoje podle technického řešení je jeho technologická nenáročnost při dosažení vlastností, které se od takového spoje vyžadují. Spoj vykazuje dostatečnou pevnost, houževnatost, odolnost vůči cyklickému zatížení a trvalou těsnost. Spoj podle technického řešení je rovněž méně ohrožen při pájení jiného blízkého spoje, protože není tak citlivý 35 na následné zahřátí, jako je tomu u dosud užívaných spojů. Spoj je mechanicky odolný a těsný při pracovní teplotě, vnitřním přetlaku i cyklických změnách pracovního tlaku.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže popsáno na příkladech provedení, kde na obr. 1 je celkový pohled na tepelný výměník s jednou sběrací trubkou ve tvaru „T“ a jednou zahnutou sběrací trubkou, na 40 obr. 2 je sběrací trubka ve tvaru „T“ v detailu s napojením na připojovací trubku a na obr. 3 je ohnutá sběrací trubka v detailu s napojením na připojovací trubku. Na obr. 4 je detail spoje připojovací trubky se sběrací trubkou, která je provedena jako rozdělovač chladivá. Na obr. 5 je schematicky znázorněný výměník se soustavou plochých výměníkových trubek, kde sběrací trubky jsou spojeny s připojovacími trubkami.

-1CZ 21751 Ul

Příklady provedeni technického řešení

Přikladl

Jako první příklad provedení spoje podle technického řešení se uvádí pevný spoj měděné připojovací trubky 3 se sběrací trubkou 1 lamelového tepelného výměníku. Lamelový tepelný výměník je tvořen výměníkovými trubkami 5 a lamelovým blokem, jehož lamely 6 jsou s výměníkovými trubkami 5 spojeny mechanicky. Jednotlivé výměníkové trubky 5 jsou vzájemně spojeny prostřednictvím pevných kolínek 2 tak, že tvoří paralelní okruhy. Jednotlivé paralelní okruhy výměníku jsou vzájemně spojeny na obou koncích pomocí sběracích trubek 1 z hliníkové slitiny. Sběrací trubky 1 mohou být rovné, lomené, ohnuté. Na přiložených výkresech jsou vyobrazeny sběrací trubky 1 rovné a zahnuté. Do chladicího okruhu je lamelový tepelný výměník zapojen prostřednictvím připojovacích trubek 3, které jsou z mědi. Pevný spoj je tvořen ocelovou přechodkou 2, která je na jednom konci pájeným spojem 4 připojena k měděné připojovací trubce 2 a na druhém konci pájeným spojem 4 připojena ke sběrací trubce 1 ze slitiny hliníku. Délka přechodky 2 je nejvýše lOnásobek většího z průměrů spojovaných trubek 1,1. V pájeném spoji 4 se sběrací trubkou 1 je ocelová přechodka 2 vnitřním dílem. V popisovaném příkladu provedení je pro ohnutou sběrací trubku 1 i v pájeném spoji 4 s připojovací trubkou 3 ocelová přechodka 2 vnitřním dílem.

V pájeném spoji 4 s připojovací trubkou 3 může být v alternativním provedení pro sběrací trubku 1 tvaru „T“ ocelová přechodka 2 vnějším dílem nebo shodného průřezu s připojovací trubkou 3.

Pájený spoj 4 s měděnou připojovací trubkou 3 může být proveden mosaznou pájkou nebo pájkou s přídavkem stříbra.

Při provozu je tepelný výměník pod vnitřním přetlakem a proudí jím chladivo tak, že vtéká do vstupní připojovací trubky 3, dále do příslušné sběrací trubky 1, tok chladivá se poté rozdělí do jednotlivých paralelních okruhů. Protéká výměníkovými trubkami 5 bloku a kolínky 7, poté se jednotlivé paralelní toky spojí ve výstupní sběrací trubce 1 a chladivo přes výstupní připojovací trubku 2 proudí dále do chladicího okruhu.

Vlastní instalace výměníku do chladicího okruhu se provádí připájením připojovacích trubek 3 k dalším částem chladicího obvodu. Nízká tepelná vodivost přechodky 2 chrání pájený spoj 4 před poškozením, zároveň chrání případné vnitřní spoje připojovací trubky 1 a výměníkových trubek

5.

Příklad 2

Jako druhý příklad provedení spoje podle technického řešení, v detailu dle obr. 4, se uvádí pevný spoj měděné připojovací trubky 2 se sběrací trubkou 1, kde vstupní sběrací trubka 1 je provedena jako rozdělovač 11 chladivá. Jedná se o tzv. výpamík, který je specifickým druhem lamelového tepelného výměníku. Vyznačuje se zpravidla přítomností osově symetrického rozdělovače 11 chladivá, který nahrazuje nebo doplňuje běžný tvar vstupní sběrací trubky 1. K rozdělovači 11 chladivá je prostřednictvím ocelové přechodky 2 připojena měděná připojovací trubka 3 stejným způsobem podle technického řešení, jak byl popsán v prvním příkladu provedení. Prostřednictvím připojovacích trubek 3 je výpamík zapojen do chladicího okruhu.

Při provozu je výpamík pod vnitřním přetlakem. Chladivo jím proudí tak, že vtéká do připojovací trubky 1 a dále se rozděluje v rozdělovači 11 do jednotlivých paralelních okruhů. Jednotlivé vnitřní spoje výměníkových trubek i i pájené spoje 4 na koncích přechodky 2 zajišťují mechanickou odolnost a těsnost při pracovní teplotě, vnitřním přetlaku i cyklických změnách pracovního tlaku.

Vlastní instalace výpamíku do chladicího okruhu se provádí připájením připojovacích trubek 3 k dalším částem chladicího obvodu. Nízká tepelná vodivost přechodky 2 chrání pájený spoj 4 před poškozením, zároveň chrání případné vnitřní spoje rozdělovače 11 a výměníkových trubek 5.

-2CZ 21751 U1

Příklad 3

Jako třetí příklad provedení spoje podle technického řešení se uvádí pevný spoj měděné připojovací trubky 3 se sběrací trubkou 1 pájeného hliníkového výměníku s plochými výměníkovými trubkami 5. Výměník je tvořen lamelami 6 a soustavou plochých výměníkových trubek 5 ze sliti5 ny hliníku, které mají jeden nebo více vnitřních kanálků. Dvě sběrací trubky 1 jsou rovněž ze slitiny hliníku. Tyto komponenty jsou vzájemně spojeny pájením. Sběrací trubky 1 mohou být u tohoto výměníku rozděleny přepážkami. Ke sběracím trubkám 1 jsou pomocí přechodek 2 a pájených spojů 4 popsaných u prvního příkladu provedení připojeny připojovací trubky 3, které výměník zapojují do chladicího obvodu.

ίο Při provozu je tepelný výměník pod vnitřním přetlakem a proudí jím chladivo tak, že vtéká do vstupní připojovací trubky 3, dále do vstupní sběrací trubky 1, tok chladivá se potom rozdělí do jednotlivých plochých výměníkových trubek 5. Nakonec se chladivo opět spojí ve výstupní sběrací trubce 1 a přes výstupní připojovací trubku 3 postupuje do chladicího okruhu. V případě, že jsou sběrací trubky 1 rozděleny přepážkami, chladivo proudí mezi jednotlivými sběracími trub15 kami 1 vícekrát. V případě sudého počtu takovýchto průchodů je vstupní sběrací trubka 1 také zároveň výstupní sběrací trubkou 1.

Průmyslová využitelnost

Pevný spoj trubky z mědi s trubkou ze slitiny hliníku podle technického řešení lze průmyslově využívat v chladicím okruhu tepelných výměníků, zejména tam, kde je potřeba spojit měděné 20 připojovací trubky se sběrací trubkou ze slitiny hliníku.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (6)

1. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny v chladicím okruhu tepelného výměníku, zejména měděné připojovací trubky se sběrací trubkou ze slitiny hliníku, vyznačující se tím, že je tvořen ocelovou přechodkou (2) na jednom konci pájeným

25 spojem (4) připojenou k měděné připojovací trubce (3) a na druhém konci pájeným spojem (4) připojenou ke sběrací trubce (1) ze slitiny hliníku, kde délka přechodky (2) je nejvýše lOnásobek většího z průměrů spojovaných trubek (1,3), přičemž v pájeném spoji (4) se sběrací trubkou (1) je ocelová přechodka (2) vnitřním dílem.

2. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny podle nároku 1, 30 vyznačující se tím, že v pájeném spoji (4) s připojovací trubkou (3) je ocelová přechodka (2) vnitřním dílem.

3. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny podle nároku 1, vyznačující se tím, že v pájeném spoji (

4) s připojovací trubkou (3) je ocelová přechodka (2) vnějším dílem.

35 4. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny podle nároku 1, vyznačující se tím, že v pájeném spoji (4) s připojovací trubkou (3) je ocelová přechodka (2) shodného průřezu s připojovací trubkou (3).

5. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájený spoj (4) s měděnou připojovací trubkou (3) je proveden

40 pájkou z mosazi.

6. Pevný spoj trubky z mědi nebo její slitiny s trubkou z hliníkové slitiny podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájený spoj (4) s měděnou připojovací trubkou (3) je proveden pájkou s přídavkem stříbra.