MXPA06009784A

MXPA06009784A - Aparato de enfriamiento que comprende tubos metalicos conectados a traves de juntas a solape soldadas.

Info

Publication number: MXPA06009784A
Application number: MXPA06009784A
Authority: MX
Inventors: Colin Genner
Original assignee: Kenmore Uk Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2007-04-02
Also published as: GB2411457A; RU2006134273A; CN1997484A; US20080035711A1; EP1722918A1; GB0404275D0; WO2005082570A1; GB2411457B

Abstract

Un aparato de enfriamiento, por ejemplo, un refrigerador o un congelador, comprende un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medios para enfriar el interior de la caja, el medio comprende un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja, donde el sistema comprende una pluralidad de tubos conectados para proporcionar una trayectoria para un refrigerante el cual durante el uso se hace circular entre la primera parte y la segunda parte del sistema. Los tubos metalicos del sistema que durante el uso contactan el refrigerante el cual esta a una temperatura de 0 degree C o menos se conectan por las juntas a solape selladas en una forma hermetica al gas por una soldadura la cual a) tiene una temperatura de fusion de 180 a 300 degree C y/o b) es una soldadura de estano.

Description

APARATO DE ENFRIAMIENTO QUE COMPRENDE TUBOS METÁLICOS CONECTADOS A TRAVÉS DE JUNTAS A SOLAPE SOLDADAS CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención tiene que ver con aparato de enfriamiento y método para su fabricación. Más particularmente, esta invención tiene que ver específicamente con aparatos de enfriamiento seleccionados de refrigeradores y congeladores que comprenden sistemas evaporadores tubulares que bajo condiciones operativas circulan refrigerantes a temperaturas por debajo de la congelación. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Refrigeradores y congeladores domésticos generalmente son de un diseño similar, que incluyen cada uno un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medios para enfriar el interior de la caja. Convencionalmente, el medio para enfriar el interior de la caja es un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja. Bajo condiciones operativas normales, el refrigerante se hace circular a través de la primera parte del sistema a temperaturas de -0°C, típicamente -5 a -50°C.

Si el sistema se está utilizando en un refrigerador, la temperatura de circulación del refrigerante en la primera parte del sistema normalmente es de -5 a -15°C, mientras si el sistema se está utilizando en una congeladora, la temperatura circulante del refrigerante en la primera parte del sistema normalmente es de -15 a -50°C. Por lo menos la primera parte del sistema evaporador tubular, es decir, la parte del sistema que durante el uso se expone a temperaturas sub-cero, históricamente se ha fabricado de acero o tubos de cobre conectados por puntas a solape que emplean un fundente para broncesoldar de alta temperatura y soldadura para sellar la junta. El procedimiento de unión el cual es el estándar actual practicado para broncesoldadura de alta temperatura, típicamente se establece en el Estándar Británico 1723, Parte 2, 1986, o sus estándares extranjeros equivalentes. El procedimiento de unión típicamente establecido en el Estándar Británico 1723, Parte 2, 1986, se pretende para producir un sello metálico hermético al gas entre dos tubos metálicos similares (acero a acero o cobre a cobre) o tubos metálicos disimilares (acero a cobre) al introducir un material de carga fundida en el área de unión, que subsecuentemente se pone dura.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En resumen, el extremo de uno de los tubos entra al otro por una distancia de entre 5 y 20 mm por un extremo que se expande para formar una junta a solape (por ejemplo, Figura 1) . El huelgo entre las interconexiones tubulares se adapta para permitir la máxima penetración del material de carga durante la broncesoldadura subsecuente u operaciones de soldadura. De acuerdo con el Estándar, el material de carga es un metal de broncesoldadura o de soldadura de alta temperatura, que requiere temperaturas de más de 350°C, típicamente más de 450°C, para efectuar el sello. Mientras la alta temperatura requerida para efectuar el sello normalmente se proporciona por el método de broncesoldadura con soplete, por lo que se proporciona una flama desde un soplete de broncesoldadura (1) con por ejemplo, una fuente de oxígeno y acetileno (por ejemplo, Figura 2) , otros métodos tales como broncesoldadura por inducción o resistencia también pueden utilizarse. El material de carga (2) normalmente se aplica utilizando por ejemplo, una barra de soldadura para la unión de los dos tubos calentados y se funde a temperatura apropiada en una forma que permite al material de carga correr libremente alrededor de la circunferencia de los tubos permitiendo que la acción capilar jale el metal de la carga hacia la interconexión de la unión entre los tubos (por ejemplo, Figura 3) . Esto completa el proceso ya que el enfriamiento permite a la carga fundida formar un sello hermético a fugas alrededor de la junta de los tubos (por ejemplo, Figura 4) . El uso de metales de broncesoldadura de alta temperatura o soldaduras para unir los tubos quiere decir que una gran cantidad de energía se consume en el proceso. Además, debido a la naturaleza manual intensiva de mano de obra del proceso y el hecho de que se requiere mucho tiempo de calentamiento para conseguir los tubos en la alta temperatura del procesamiento, el proceso también exige mucho tiempo. Soldaduras de baja temperatura, tales como aleaciones de estaño, se conocen bien y se han utilizado por muchos años para formar las juntas a solape entre los tubos, por ejemplo, en sistemas evaporadores tubulares empleados en sistemas de acondicionamiento de aire, donde el congelante se hace circular en el sistema a temperaturas por arriba de 0°C. Tales soldaduras de baja temperatura típicamente comprenden estaño, ya sea a un mayor o menor grado. Los fabricantes de sistemas evaporadores tubulares han estado indispuestos contra utilizar soldaduras de aleación de estaño en sistemas pretendidos para su uso en refrigeradores y congeladores, donde la temperatura de operación del sello puede estar por debajo de 0°C, como siendo percibida que las soldaduras "suaves" pueden ser demasiado débiles para proporcionar la resistencia a la tensión de la junta requerida en tales aplicaciones de baja temperatura. La existencia de esta indisposición tal vez es evidente por el hecho de que tales sistemas actualmente se fabrican en forma típica para el Estándar Británico 1723, Parte 2, 1986, o sus estándares extranjeros equivalentes. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra el ensamble de tubos previa la aplicación de calor. La Figura 2 muestra la aplicación de calor mediante el soplete con flujo gaseoso de Oxígeno-Acetileno. La Figura 3 muestra la aplicación del material de carga. La Figura 4 muestra el proceso completado, con el sello hermético. La Figura 5 muestra el tubo hembra de los tubos que forman la junta a solape con un ensanchamiento (3) para recibir la soldadura. La Figura 6 muestra la soldadura en forma de un anillo de soldar, la cual llena los intersticios entre los tubos . La Figura 7 muestra la soldadura, la cual se calienta y funde por el calor de una pistola de calor (5) , la cual es capaz de proporcionar circulación de aire caliente alrededor de la junta (6) .

Figura 8 muestra la soldadura solidificada, la cual forma un sello hermético al aire entre los tubos, de este modo formando la junta terminada. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la presente invención proporcionar el aparato de enfriamiento el cual puede fabricarse en una forma eficiente de tiempo y más energía. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato de enfriamiento que comprende un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medios para enfriar el interior de la caja, el medio comprende un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja, donde el sistema comprende una pluralidad de tubos conectados para proporcionar una trayectoria para un refrigerante el cual durante el uso se hace circular entre la primera parte y la segunda parte del sistema; caracterizado porque: los tubos metálicos del sistema que durante el uso contactan el refrigerante el cual está a una temperatura de -5 a -50°C se conectan por las juntas a solape selladas en una forma hermética al gas por una soldadura la cual tiene una temperatura de fusión de 180 a 300°C, de preferencia de 200 a 260°C, de mayor preferencia de 220 a 250°C. Se cree que cualquier soldadura que tiene una temperatura de fusión en el margen relevante y la cual es compatible con los tubos metálicos será adecuada para su uso en la presente invención. Una persona con experiencia en la técnica fácilmente reconocerá qué tipos de soldaduras son compatibles para su uso con tubos de un metal o metales dados. Cuando los tubos son de cobre o de acero, la soldadura de preferencia es una soldadura de aleación de estaño, de preferencia una soldadura de aleación de estaño que comprende por lo menos 80% en peso de Sn, de mayor preferencia por los menos 95% en peso de Sn. En una modalidad, la soldadura puede comprender por lo menos 99^ en peso de Sn, por ejemplo la soldadura puede comprender 99% de Sn y 1% de Cu. En otro aspecto, se proporciona un método para fabricar aparato de enfriamiento que comprende un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medio para enfriar el interior de la caja, el medio comprende un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja, donde el sistema comprende una pluralidad de tubos conectados para proporcionar una trayectoria para un refrigerante que durante el uso se hace circular entre la primera parte y la segunda parte del sistema; el método se caracteriza porque: los tubos metálicos del sistema que durante el uso contactan al refrigerante que está a una temperatura de -5 a -50°C se unen por un proceso que comprende: preparar una junta a solape entre dos de los tubos y sellar los tubos en una forma hermética al gas con una soldadura que tiene una temperatura de fusión de 180 a 300°C, de preferencia de 200 a 260°C, de mayor preferencia de 220 a 250°C. De preferencia, la soldadura es una soldadura de aleación de estaño, de preferencia una soldadura de aleación de estaño que comprende por lo menos 80% en peso de Sn, de mayor preferencia por lo menos 95% en peso de Sn. En una modalidad, la soldadura puede comprender por lo menos 99% en peso de Sn, por ejemplo la soldadura puede comprender 99% de Sn y 1% de Cu. Uno de los tubos metálicos utilizados para formar la junta a solape de preferencia comprende acero o cobre y el otro tubo metálico de preferencia también comprende acero o cobre. De mayor preferencia, ambos tubos comprenden el mismo metal . Debido a que se utiliza una soldadura de baja temperatura en la presente invención, los fabricantes pueden hacer ahorros importantes de mano de obra y de energía.

El aparato de enfriamiento de la presente invención es un refrigerador u otro aparato que durante el uso mantiene la temperatura dentro de la caja aislada en aproximadamente 0°C o algunos grados por arriba de 0°C, tal como una enfriadora de bebidas, o puede ser un congelador u otro aparato que durante el uso mantiene la temperatura dentro de la caja aislada por debajo de 0°C. En una modalidad particular del método de la presente invención, el tubo hembra de los tubos que forman la junta a solape se presenta con un ensanchamiento (3) para recibir la soldadura (por ejemplo, Figura 5) . De preferencia, la soldadura se presenta en forma de un anillo de soldar (4) , el cual se asienta manualmente en el sitio de la junta alrededor del tubo macho de los tubos que forman la junta a solape y después se calienta y funde, por lo que la soldadura llena los intersticios entre los tubos (por ejemplo, Figura 6) . De preferencia, la soldadura se calienta y funde por el calor de una pistola de calor (5) , la cual es capaz de proporcionar circulación de aire caliente alrededor de la junta (6) (por ejemplo, Figura 7) . Cuando se enfría, la soldadura solidifica y forma un sello hermético al aire entre los tubos, de este modo formando la junta terminada (por ejemplo, Figura 8) . Estas modalidades permiten ahorros importantes de tiempo en la fabricación de los sistemas.

En una modalidad de la presente invención, todas las juntas de los tubos utilizados en la fabricación del sistema evaporador tubular se preparan utilizando soldadura de baja temperatura.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones.
REIVINDICACIONES 1. Un aparato de enf iamiento que comprende un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medios para enfriar el interior de la caja, el medio comprende un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja, donde el sistema comprende una pluralidad de tubos conectados para proporcionar una trayectoria para un refrigerante el cual durante el uso se hace circular entre la primera parte y la segunda parte del sistema; caracterizado porque: los tubos metálicos del sistema que durante el uso contactan el refrigerante el cual está a una temperatura de -5 a -50°C se conectan por las juntas a solape selladas en una forma hermética al gas por una soldadura la cual tiene una temperatura de fusión de 180 a 300°C. 2. Un método para fabricar aparato de enfriamiento que comprende un enfriador aislado o caja congeladora, accesible por una puerta, y medios para enfriar el interior de la caja, el medio comprende un termointercambiador que incluye un sistema evaporador tubular, donde una primera parte del sistema se localiza dentro de la caja y una segunda parte de la cual se localiza fuera de la caja, donde el sistema comprende una pluralidad de tubos conectados para proporcionar una trayectoria para un refrigerante el cual durante el uso se hace circular entre la primera parte y la segunda parte del sistema; el método caracterizado porque: los tubos metálicos del sistema que durante el uso contactan el refrigerante el cual está a una temperatura de -5 a -50°C se unen por un proceso que comprende : preparar una junta a solape entre dos de los tubos y sellar los tubos en una forma hermética al gas con una soldadura que tiene una temperatura de fusión de 180 a 300°C.
3. El aparato de enfriamiento de conformidad con la reivindicación 1 o el método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la soldadura comprende por lo menos 80% en peso de estaño.
4. El aparato de enfriamiento de conformidad con la reivindicación 1 o el método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la soldadura comprende por lo menos 95% en peso de estaño.
5. El aparato de enfriamiento de conformidad con la reivindicación 1 o el método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la soldadura se funde en el margen de 200 a 250°C.
6. El aparato de enfriamiento de conformidad con la reivindicación 1 o el método de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque la soldadura se funde en el margen de 220 a 240°C.
7. El aparato de enfriamiento de conformidad con la reivindicación 1 o el método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la soldadura comprende por lo menos 80% en peso de estaño y se funde en el margen de 200 a 250°C.