FR2573190A1

FR2573190A1 - Multi-tube evaporator with attached distributing box

Info

Publication number: FR2573190A1
Application number: FR8417201A
Authority: FR
Inventors: Gerard Legrix
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1984-11-12
Filing date: 1984-11-12
Publication date: 1986-05-16

Abstract

The subject of the invention is a multi-tube evaporator with attached distributing box in which the tubes 1 are connected to dissipaters 3, means being provided for bringing a refrigerating medium to at least one group of tubes and means being provided for collecting the refrigerating medium which has passed through the tubes, characterised in that the means for bringing and for collecting the refrigerating medium are provided in at least one distributing box 6 into which at least some of the tubes 1 feed.

Description

La présente invention concerne les évaporateurs multitubulaires dont les tubes sont gonflés ou autrement réunis à des dissipateurs généralement constitués par des ailettes. The present invention relates to multitubular evaporators whose tubes are inflated or otherwise joined to dissipators generally constituted by fins.

Dans la technique actuelle de fabrication, l'une des extrémités des tubes est évasée pour recevoir les extrémités de crosses tubulaires de jonction. In the current manufacturing technique, one of the ends of the tubes is flared to receive the ends of tubular connecting ends.

Les crosses de jonction sont munies d'un anneau de brasure et sont fluxées avant d'être chauffées jusqu'à la température de fusion de l'alliage de brasage. The crossheads are provided with a solder ring and are fluxed before being heated to the melting temperature of the solder alloy.

Lorsque les tubes sont en aluminium ou alliage de de métal, on utilise le plus souvent une brasure constituée par un alliage de zinc et d'aluminium qu'il est nécessaire de chauffer jusqu'à une température de l'ordre de 4000C. When the tubes are made of aluminum or alloy of metal, it is most often used a solder formed by a zinc alloy and aluminum that is necessary to heat to a temperature of about 4000C.

Outre les crosses de jonction, les tubes sont reliés à des raccords faisant qu'ils sont répartis par groupes auxquels le fluide frigorigène est amené sélectivement par des tubulures d'injection. In addition to the connecting rods, the tubes are connected to connections that they are distributed in groups to which the refrigerant is selectively brought by injection pipes.

Les raccords et tubulures d'injection doivent également être brasés de manière analogue à ce qui est décrit ci-dessus en ce qui concerne les crosses de jonction. Injection fittings and manifolds must also be brazed in a manner similar to that described above with respect to crossheads.

Le mode de fabrication décrit présente différents inconvénients. Il nécessite pour que le brasage soit convenablement effectué que toutes les pièces soient parfaitement dégraissées et que les jeux entre les tubes, les crosses, les raccords et les tubulures d'injection soient convenablement répartis pour que la brasure forme des joints parfaitement étanches. The described method of manufacture has various disadvantages. It requires that the brazing is properly performed that all the parts are completely degreased and that the clearances between the tubes, the butts, the connections and the injection pipes are properly distributed so that the solder forms perfectly sealed joints.

Le flux doit également être convenablement distribué et l'évaporateur doit ensuite être rincé pour éliminer les traces de flux pouvant demeurer après le brasage. The flow must also be properly distributed and the evaporator must then be rinsed to remove traces of flux that may remain after soldering.

Le grand nombre d'opérations que nécessite la fabrication ci-dessus fait que les évaporateurs multitubulaires sont des appareils onéreux. The large number of operations required by the above fabrication means that multitubular evaporators are expensive devices.

La présente invention concerne un nouvel évaporateur qui simplifie considérablement les opérations de fabrication en éliminant les inconvénients exposés dans ce qui précède. The present invention relates to a new evaporator which greatly simplifies manufacturing operations by eliminating the disadvantages set forth in the foregoing.

Conformément à l'invention, l'évaporateur multitubulaire à boite distributrice rapportée dans lequel des tubes sont reliés à des dissipateurs, des moyens sont prévus pour amener un fluide frigorigène à au moins un groupe de tubes et des moyens sont prévus pour collecter le fluide frigorigène qui a traversé les tubes est caractérisé en ce que les moyens pour amener et pour collecter le fluide frigorigène sont prévus dans au moins une boîte distributrice dans laquelle débouchent au moins certains des tubes. According to the invention, the multitubular evaporator with an attached dispenser box in which tubes are connected to dissipators, means are provided for supplying a refrigerant to at least one group of tubes and means are provided for collecting the refrigerant which has passed through the tubes is characterized in that the means for bringing and collecting the refrigerant are provided in at least one dispenser box in which at least some of the tubes open.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other features of the invention will emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. Embodiments of the invention are shown by way of non-limiting examples in the accompanying drawing.

La fig. 1 est une coupe-élévation partielle en partie schématique vue suivant la ligne Il-Il de la fig. 2 d'un évaporateur muititubulaire à boite distributrice rapportée réalisée selon l'invention. Fig. 1 is a partially schematic partial elevation view along the line II-II of FIG. 2 of a muititubulaire evaporator with reported dispenser box made according to the invention.

La fig. 2 est une vue de dessus illustrant certaines particularités de l'évaporateur. Fig. 2 is a top view illustrating certain features of the evaporator.

La fig. 3 est une coupe prise suivant la ligne 111-111 de la fig. 2. Fig. 3 is a section taken on line 111-111 of FIG. 2.

La fig. 4 est une coupe-élévation analogue à la fig. 1 d'un développement de l'invention. Fig. 4 is a sectional elevation similar to FIG. 1 of a development of the invention.

La fig. 4a est une coupe agrandie de la partie X de la fig. 4. Fig. 4a is an enlarged section of part X of FIG. 4.

Les fig. 5 et 6 sont des schémas illustrant différents modes de circulation à l'intérieur des tubes de l'évaporateur. Figs. 5 and 6 are diagrams illustrating different modes of circulation inside the tubes of the evaporator.

Aux figs. 1 et 2 l'évaporateur comporte des tubes 1 formant une boucle,c'est-à-dire qu'il présente deux parties parallèles reliées par un coude 2. Des dissipateurs 3, par exemple des ailettes, sont enfilés sur les tubes 1 de même qu'une plaque collectrice 4. De façon connue en soi, les tubes 1 sont gonflés dans les dissipateurs 3 et le collecteur 4. In figs. 1 and 2 the evaporator comprises tubes 1 forming a loop, that is to say it has two parallel parts connected by a bend 2. Dissipators 3, for example fins, are threaded on the tubes 1 of as a collector plate 4. In a manner known per se, the tubes 1 are inflated in the dissipators 3 and the collector 4.

La plaque collectrice 4 est recouverte par une couche d'un liant 5 qui peut par exemple être fabriquée à base de résine époxyde ou par un élastomère ou une autre matière analogue. The collector plate 4 is covered by a layer of a binder 5 which may for example be made of epoxy resin or an elastomer or other similar material.

La couche de liant 5 est recouverte par une boite distributrice 6 réalisée de préférence par moulage, cette boîte pouvant être fabriquée en résine synthétique# armée ou en métal, la matière choisie pour la réaliser devant évidemment être compatible de même que celle constitutive de la plaque collectrice 4 avec la couche de liant 5 qui doit assurer le collage de la plaquecollectrice des tubes et de la plaque distributrice en même temps que l'étanché- ité entre ces différentes pièces; Pour faciliter la liai- son, le dessous de la bote distributrice 6 présente avantageusement des stries et rugosités comme montré à la fig. 4a. The binder layer 5 is covered by a dispensing box 6 preferably made by molding, this box can be made of synthetic resin # army or metal, the material chosen to achieve it obviously must be compatible as well as that of the plate collector 4 with the binder layer 5 which must ensure the gluing of the collectorcollector of the tubes and the distributor plate at the same time as the sealing between these different parts; To facilitate the connection, the underside of the dispensing box 6 advantageously has ridges and roughnesses as shown in FIG. 4a.

Comme l'illustrent les figs. 1 à 3, la plaque distributrice 6 est conformée pour délimiter des jeux d'alvéoles 7 et des rainures 8. As illustrated in figs. 1 to 3, the distributor plate 6 is shaped to delimit sets of cells 7 and grooves 8.

Les tubes 1 sont par exemple divisés en 4 groupes distincts respectivement alimentés par des rainures 8, Sil 82 et 8 3,c'est-à-dire que chacune des rainures ci-dessus fait communiquer un raccord 9 avec le tube d'entrée 1, Ilr 12 et 13 de chaque groupe qui sont par ailleurs reliés entre eux par les coudes 2 et les alvéoles 7. The tubes 1 are for example divided into 4 separate groups respectively fed by grooves 8, Sil 82 and 8 3, that is to say that each of the grooves above makes a connection 9 communicate with the inlet tube 1 , Ilr 12 and 13 of each group which are also interconnected by the elbows 2 and the cells 7.

Les tubes de sortie de chacun des groupes cidessus, c'est-d-dire à la fig. 2 les tubes 1',1'1,1'2 et 1'3 débouchent par exemple sur une même rangée et a l'intérieur d'un alvéole collecteur 71 pré#vu dans la boîte distributrice 6. The outlet tubes of each of the groups above, that is to say in FIG. 2 the tubes 1 '1'1,1'2 and 1'3 open for example on the same row and inside a collection cell 71 pre # seen in the dispenser box 6.

Ce qui précède montre que le fluide frigorigène qui doit être réchauffé dans l'évaporateur est amené à celui-ci par le raccord 9 à partir duquel il est réparti dans les différents groupes de tubes dans lequel il -circu- le. The foregoing shows that the refrigerant which is to be heated in the evaporator is fed to it by the connector 9 from which it is distributed in the different groups of tubes in which it is circulated.

Le fluide frigorigène détendu et réchauffé est ensuite ramené par les tubes 1' à il 3 dans l'alvéole collecteur 71 qui le mène à un raccord de sortie 10 conduisant à l'aspiration dlun compresseur frigorifique. The expanded refrigerant and heated is then brought back by the tubes 1 'to 3 in the collector cell 71 which leads to an outlet connector 10 leading to the suction of a refrigerant compressor.

Le mode de distribution décrit ci-dessus à plusieurs groupes de tubes distincts permet de répartir uniformément l'échange thermique sur toute la largeur de llévaporateur. The method of distribution described above to several groups of separate tubes allows to evenly distribute the heat exchange over the entire width of the evaporator.

Etant donné que la distribution et la récupération du fluide frigorigène sont- effectuées par des rainures et alvéoles qui sont fermés par la couche de liant 5, ces rainures, qui ouvrent sur la face de la boîte distributrice 6 tournée vers les tubes, sont faciles à réaliser même si leur tracé est relativement complexe car il n'y a pas lieu de prévoir de noyau mobile dans le moule de fabrication de la boîte distributrice comme cela serait le cas si des canaux inclus devaient être formés dans cette boîte. Since the distribution and recovery of the refrigerant are carried out by grooves and cells which are closed by the binder layer 5, these grooves, which open on the face of the dispenser box 6 facing the tubes, are easy to realize even if their layout is relatively complex because there is no need to provide mobile core in the manufacturing mold of the dispenser box as would be the case if inclusive channels were to be formed in this box.

La fig. 4 illustre une légère variante selon laquelle les tubes 1a ne sont plus en forme de boucle mais constitués par de simples tubes rectilignes pouvant être indifféremment gonflés ou brasés dans les dissipateurs 3. Fig. 4 illustrates a slight variant according to which the tubes 1a are no longer in the form of a loop but consist of simple rectilinear tubes that can be indifferently inflated or brazed in the dissipators 3.

Dans ce cas, la boîte distributrice 6 est réalisée comme décrit ci-dessus en référence aux figs. 1 à 3 et les coudes 2 sont remplacés#par une boîte auxiliaire 6a présentant des alvéoles 7a pour la mise en communication des tubes d'un même groupe de tubes 1a, par exemple à chaque fois deux ou plus de deux tubes. In this case, the dispenser box 6 is made as described above with reference to figs. 1 to 3 and elbows 2 are replaced by an auxiliary box 6a having cells 7a for placing in communication tubes of the same group of tubes 1a, for example each time two or more tubes.

Comme précédemment, la boîte distributrice auxiliaire est réunie à une plaque collectrice Spar une couche d'un liant 5a
Lorsqu'on désire simplifier la réalisation de la boite distributrice 6, on peut par exemple comme l'illustre la fig. 5 prévoir quatre groupes de tubes A, B, C, D qui sont illustrés en trait d'épaisseur et de types différents.As before, the auxiliary dispenser box is joined to a collector plate Spar a layer of a binder 5a
When it is desired to simplify the production of the dispenser box 6, it is possible, for example, as illustrated in FIG. Provide four groups of tubes A, B, C, D which are illustrated in different thickness lines and types.

Les tubes d'entrée 1 et #12 d'une part puis 11 et 13 d'autre part sont reliés entre eux et à une rainure distributrice commune 8 reliée au raccord 9. De manière analogue,les tubes de sortie 1', 1'2 d'une part et l'il 1'3 d'autre part sont reliés entre eux et à une rainure collectrice 7'1 qui communique elle-même avec le rac#cord de sortie 10. The inlet tubes 1 and 12 on the one hand and 11 and 13 on the other hand are interconnected and a common distributor groove 8 connected to the connector 9. Similarly, the outlet tubes 1 ', 1' 2 on the one hand and 1'1'3 on the other hand are connected to each other and to a collector groove 7'1 which itself communicates with the rac # output cord 10.

On voit par le sens des flèches figurées dans chaque groupe de tubewque la longueur du trajet que suit le fluide frigorigène est sensiblement la même dans chaque groupe. It can be seen from the direction of the arrows in each tube group that the length of the path that the refrigerant follows is substantially the same in each group.

par ailleurs, compte tenu du sens des flèches, si l'air à refroidir est pulsé dans le sens de la flèche fi, cet air est progressivement amené en contact avec des tubes contenant un fluide frigorigène plus froid au fur et à mesure qu'il traverse l'évaporateur. Moreover, given the direction of the arrows, if the air to be cooled is pulsed in the direction of the arrow fi, this air is gradually brought into contact with tubes containing a colder refrigerant as it crosses the evaporator.

La fig. 6 illustre une autre variante montrant une autre disposition des groupes de tubes A', B', C', Dt dont les tubes d'entrée 1, 12, 1 et 13 sont disposés suivant une rangée communiquant avec un alvéole 72 dans lequel débouche le raccord d'entrée 9. Fig. 6 illustrates another variant showing another arrangement of the groups of tubes A ', B', C ', Dt whose inlet tubes 1, 12, 1 and 13 are arranged in a row communicating with a cell 72 into which opens the inlet fitting 9.

Les tubes de sortie 1', 1'2, 1 11 et 1'3 sont par ailleurs reliés à un alvéole collecteur 73 qui communique avec le raccord de sortie 10 décrit dans ce qui précède. The outlet tubes 1 ', 1'2, 11 and 1'3 are furthermore connected to a collecting cell 73 which communicates with the outlet connection 10 described in the foregoing.

Différentes autres combinaisons de groupes de tubes peuvent évidemment être envisagées et, dans ce cas, le tracé des rainures et alvéoles des boîtes distributrices est déterminé en fonction de la disposition des groupes de tubes. Various other combinations of groups of tubes can obviously be envisaged and, in this case, the layout of the grooves and cells of the distribution boxes is determined according to the arrangement of the groups of tubes.

Claims

1. Multi-tube evaporator with reported dispenser box in which tubes (1) are connected to dissipators (3), means being provided for supplying a refrigerant to at least one group of tubes and means being provided for collecting the refrigerant having passed through the tubes, characterized in that the means for bringing and collecting the refrigerant are provided in at least one dispenser box (6) in which at least some of the tubes (1) open.

2. Evaporator according to claim 1, characterized by cells (7 7a> provided in the header plate and into which the tubes (1, 1a).

3. Evaporator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the header plate (6) additionally has grooves (8) for the distribution of the refrigerant to the tubes (1).

4. Evaporator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tubes (1) are hairpin tubes having two parallel strands connected by a bend (2).

5. Evaporator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tubes (1) open into two distribution boxes disposed on either side of said tubes.

6. Evaporator according to one of claims 1 to 5, characterized in that each dispenser box (7, 7a> is connected to a header plate (4, 4a) by a layer (5, 5a) of a binder.

7. Evaporator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cells (7) and grooves (8) open on the face of the dispenser box which is facing the tubes (1), said cells and grooves being closed by the binder layer (5).

8. Evaporator according to one of claims 1 to 7, characterized in that each collecting plate (6, 6) is manufactured by molding in synthetic resin or

a metal.

9. Evaporator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tubes (1) are arranged in groups (1, 11, 121 13), one of the distributor boxes (6) delimiting grooves (8, 82) for selectively distributing refrigerant to each group of tubes and collecting cells (7, 71 '7'-73) to collect the refrigerant flowing through each group of tubes.

10. Evaporator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the different groups of tubes (1, 12, 13) are interconnected so that the circulation of the refrigerant is carried out progressively and in each of them from the rear to the front of the evaporator considering the direction of the flow of air passing through said evaporator.

11. Evaporator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the underside of the distribution boxes has streaks and roughness.