ITUD970029A1

ITUD970029A1 - Metodo per la realizzazione di evaporatore per impianti di refrigerazione e rispettivo evaporatore od apparato che lo

Info

Publication number: ITUD970029A1
Application number: IT97UD000029A
Authority: IT
Inventors: Gerard Hutter
Original assignee: Raco Spa
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1998-08-10
Also published as: IT1291271B1; AU5878398A; WO1998035191A1

Description

Descrizione di brevetto per invenzione industriale

Titolo:

Metodo per la realizzazione di evaporatore per impianti di refrigerazione rispettivo evaporatore od apparato che lo include,

DESCRIZIONE

Oggetto dell'innovazione

Il presente trovato ha per oggetto un metodo per la realizzazione di evaporatore per impianti di refrigerazione e rispettivo evaporatore od apparato che lo include.

Campo di applicazione

L'innovazione trova particolare seppure non esclusiva applicazione nel settore dei frigoriferi, congelatori, e degli impianti di condizionamento sia per uso domestico che industriale che in veicoli terrestri, marittimi ed aerei ecc..

L'apparato che include l'evaporatore si intende sia l'intero circuito frigorigeno (ad esempio con il condensatore e compressore) che una parte di esso (ad esempio con integrato il rispettivo tubo capillare), che l'apparecchiatura che include il detto circuito frigorigeno come ad esempio un frigorifero, un congelatore, un condizionatore.

Stato della tecnica

Allo stato attuale della tecnica i detti evaporatori vengono costruiti in differenti modi, ma principalmente mediante saldatura di due fogli di lamiera metallica, generalmente uno piano ed uno sagomato, i quali saldati insieme, forniscono la canalizzazione (generalmente a serpentina) di grande sezione, ove sbocca un tubicino capillare di piccolo diametro in modo che passando il condotto alla maggiore sezione si abbia l'espansione del gas frigorigeno e quindi il raffreddamento.

Dall'altro lato del circuito ottenuto nell'evaporatore viene innestato e saldato un tubo a sezione maggiore del capillare e minore della sezione della tubazione dell'evaporatore, che porta al compressore, ove il gas aspirato e poi riscaldato mediante compressione, viene raffreddato con scambio alla temperatura ambiente in un condensatore, per poi di nuovo passare a circuito chiuso nel detto capillare, ove evapora a ripetizione del ciclo.

La tecnica di questa costruzione presenta l'inconveniente di avere molti difetti per rischio di perdite nelle zone di saldatura fra le due lamiere che formano il detto evaporatore.

Per tale ragione vi sono delle produzioni di circuiti frigorigeni fatti per intero con tubazione di rame od alluminio o ferro zincato od altro materiale o lega idonea, in cui il tratto interessante la zona di evaporazione viene realizzato mediante saldatura della rispettiva tubazione su una lamiera di supporto che funge da estensore della superficie di scambio calore ed eventualmente anche funzione di supporto o contenitore quando essa viene piegata a cassonetto od a scomparto (Es. ad "U").

In tal caso il fissaggio del tratto di tubazione del circuito frigorigeno interessato alla lamiera viene realizzato o mediante saldatura per punti, oppure mediante incollaggio con pasta sigillante conduttiva (es. aggiunta di polvere metallica come riempitivo inerte), oppure mediante staffe o cavallotti (es ad omega) di lamierino a loro volta saldati alle ali alla rispettiva lamiera, oppure la tubazione viene mantenuta aderente alla lamiera mediante nastro adesivo.

Queste soluzioni se hanno il vantaggio di evitare pericoli di perdite, hanno il grande inconveniente di fornire una scarsa conduttività con la lamiera che fissa la tubazione del circuito frigorigeno perché:

- La saldatura per punti non fornisce una adeguata aderenza e trasmissione fra tubo e lamiera.

- L'incollaggio o sigillatura non favorisce uno scambio calore fra tubo e lamiera per la nota limitazione dei materiali plastici od organici alla trasmissione del calore, senza considerare la fragilità del materiale plastico alle basse temperature per cui con le vibrazioni si potrebbero anche provocare rotture.

- Il fissaggio mediante staffe è complicato e costoso e essendoci una sola linea di contatto (fra tubo e superficie piana della lamiera), lo scambio calore è sempre ridotto.

- Il fissaggio mediante nastro adesivo è meno performante agli effetti dello scambio calore ed inoltre non garantisce un sicuro ancoraggio nel tempo della tubazione alla lamiera.

Soluzioni si sono pensate per estendere la superficie di contatto del tubo con la lamiera mediante suo schiacciamento.

E’ ovvio che la maggiore superficie di scambio calore nell'evaporatore è fornita dalla superficie della lamiera e molto meno dalla superficie della tubazione.

Questa soluzione però, seppure vantaggiosa ancora non fornisce una ottimalità dello scambio di calore fra tubo e lamiera per la carenza di intimo contatto fra le due superfici di scambio (tubo-lamiera).

Scopo della presente innovazione

Scopo del presente trovato è quello di ovviare ai succitati inconvenienti e migliorare la performance di detto scambiatore migliorando anche il sistema produttivo e riducendo gli scarti.

Rivelazione dell'essenza innovativa

Questo ed altri scopi vengono raggiunti come rivendicato mediante un metodo per la realizzazione di evaporatore per impianti di refrigerazione e rispettivo evaporatore od apparato che lo include, del tipo in cui si realizza una tubazione di circuito frigorigeno che viene fissata e fatta aderire ad una superficie di lamiera metallica di scambio calore, caratterizzato dal fatto che:

- si schiaccia la detta tubazione del circuito frigorigeno per lo meno nel tratto che deve essere fatta aderire alla detta lamiera metallica in modo che vi sia un piano di contatto per aderenza fra tubo e superficie della lamiera; - la detta tubazione per lo meno nel tratto di aderenza e/o la detta lamiera per lo meno nella rispettiva superficie di aderenza, hanno uno strato superficiale di materiale di saldobrasatura;

- la detta tubazione viene pressata in aderenza alla detta lamiera ed assoggettata a temperatura sino alla fusione del detto strato superficiale di' materiale di saldobrasatura in modo che lo stesso fonda e per capillarità e tensione superficiale si sposti raccogliendosi preferenzialmente fra le superfici di contatto tubo-lamiera.

Vantaggi del trovato

In questo modo si ha l'immediato vantaggio:

- di ottenere un sicuro assemblaggio fra i due elementi;

- di avere il massimo di scambio di calore fra le due superfici;

- di ridurre al minimo i difetti del prodotto finito ed in particolare le perdite, garantendo comunque un massimo rendimento;

- di poter ridurre i costi, meccanizzando il sistema di produzione.

Descrizione di una forma preferita di realizzazione

Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva descrizione di soluzioni preferenziali di realizzazione, con l'aiuto dei disegni allegati, i cui particolari di esecuzione non sono da intendersi limitativi ma solo forniti a titolo di esempio.

La Figura 1 è una vista parziale del circuito frigorigeno interessante la parte dell'evaporatore.

La Figura 2 è una vista ingrandita in sezione di una parte dell'evaporatore, visualizzante il modo di assemblaggio utilizzando la lamiera rivestita di materiale di apporto per saldobrasatura.

La Figura 3 è una vista come dalla figura precedente in cui è avvenuta la fusione del materiale di apporto (saldobrasatura completata fra tubazione e lamiera).

La Figura 4 è una vista ingrandita in sezione di una parte dell'evaporatore, visualizzante un modo alternativo di assemblaggio utilizzando la tubazione rivestita di materiale di apporto per saldobrasatura.

La Figura 5 è una vista come dalla figura precedente in cui è avvenuta la fusione del materiale di apporto (saldobrasatura completata fra tubazione e lamiera).

La Figura 6 è una vista schematica del processo di preparazione del tratto di tubazione del circuito frigorigeno interessante anche il tubo capillare.

La Fig.7 è una vista schematica del ciclo di produzione ed assemblaggio dei rispettivo tratto di tubazione (2) da assemblare all'evaporatore 1 .

Facendo riferimento alla Figura 7 stazione "A", si visualizza schematicamente che il tubo in rotolo viene schiacciato nella sezione mediante trafilatura e/o rullatura, in modo che esso assuma una forma avente per lo meno un tratto di superficie piana come indicato con 2 nelle figure 2, 3, 4, 5.

Questa superficie piana estenderà la superficie di contatto per un migliore scambio di calore fra tubo 2 e lamiera 1.

Il tubo 2 potrà essere prerivestito di materiale di saldobrasatura (2b) ad esempio per immersione come indicato in Fig.4, od altrimenti la lamiera (1) sarà prerivestita con materiale di saldobrasatura (1b) come indicato in Fig.2.

Dopo sagomato il tubo e la lamiera avanzano su due linee parallele alla stazione "A" ove il tubo 2 sarà sagomato a serpentina 21 e la lamiera in nastro sarà tagliata in quadroni 11 ;

Successivamente si passerà alla stazione di assemblaggio dell'evaporatore 12 (Stazione "B").

In detta stazione si premerà la serpentina della tubazione 2-21 contro la superficie della lamiera 1 (Fig.2/4) per avere una aderenza sicura e si assoggetterà a temperatura fino alla fusione dello strato di saldobrasatura (1b/2b).

II materiale di saldobrasatura (1 b/2b), fluido, per capillarità e tensione superficiale, si raccoglierà intorno alle superfici di contatto fra tubo 2 e lamiera 1 , come indicato nelle Figure 3 o 5.

Dopo raffreddamento, l'evaporatore passerà alla stazione "C" per il controllo.

Successivamente passerà alla stazione di assemblaggio "D" con l'altra parte del circuito frigorigeno 3 comportante l'innesto anche del rispettivo capillare da un lato e della tubazione che porta al condensatore dall'altro.

Poi si passa ad una stazione Έ" di controllo perdite e funzionalità dell'intero circuito.

Infine passerà alle successive stazioni di preparazione finale (non illustrate) come ad esempio tappatura delle estremità, verniciatura, imballo, ecc.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la realizzazione di evaporatore per impianti d i refrigerazione, del tipo in cui si realizza una tubazione di circuito frigorigeno (2) che viene fissata e fatta aderire ad una superficie di lamiera metallica di scambio calore (1), caratterizzato dal fatto che: - si schiaccia la detta tubazione del circuito frigorigeno (2) per lo meno nel tratto che deve essere fatta aderire alla detta lamiera metallica (1) in modo che vi sia un piano di contatto per aderenza fra tubazione (2-21) e superficie della lamiera (1); - la detta tubazione per lo meno nel tratto di aderenza (2-21) e/o la detta lamiera (1) per lo meno nella rispettiva superficie di aderenza hanno uno strato superficiale di materiale di saldobrasatura (1 b/2B); - la detta tubazione (21) viene pressata in aderenza alla detta lamiera (1 ) ed assoggettata a temperatura sino alla fusione dei detto strato superficiale di materiale di saldobrasatura (1b/2b) in modo che lo stesso fonda e per capillarità e tensione superficiale si sposti raccogliendosi preferenzialmente fra le superfici di contatto tubo-lamiera.
2. Evaporatore realizzato mediante il metodo secondo la rivendicazione 1., caratterizzato dal fatto che esso è costituito da: - per lo meno una lamiera di supporto 1 ; - per lo meno un tratto di tubazione a sezione schiacciata (2) fatta aderire alla superficie della detta lamiera; - la superficie di contatto fra tubazione (2) e lamiera (1 ) è per intero coperta da materiale di saldobrasatura (1 b/2b).
3. Circuito frigorigeno comportante almeno un evaporatore secondo la rivendicazione precedente.
4. Frigorifero dotato di almeno un evaporatore secondo la rivendicazione precedente.
5. Congelatore dotato di almeno un evaporatore secondo la rivendicazione precedente.
6. Condizionatore dotato di almeno un evaporatore secondo la rivendicazione precedente.