PL71422B1 - - Google Patents

Description

Wielorurowy wymiennik ciepla, zwlaszcza dla klimatyzacji samochodów Przedmiotem wynalazku jest wielorurowy wy¬ miennik ciepla, zwlaszcza dla klimatyzacji samo¬ chodów.Znane sa wymienniki w których rury zamonto¬ wane sa w kolektorze za posrednictwem sprezy¬ stych uszczelek, przy czym wszystkie uszczelki sta¬ nowia ten sam element. Jednak w znanych wy¬ miennikach szczelnosc pomiedzy komora wodna a rurami uzyskuje sie za pomoca zawinietego kol¬ nierza obejmujacego sprezyste uszczelnienia zapew¬ niajace odpowiednia szczelnosc.Wytwarzanie takich wymienników jest bardzo pracochlonne z uwagi na koniecznosc ksztaltowa¬ nia kazdego z kolnierzy.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji wielorurowego wymiennika ciepla, zwlaszcza prze¬ znaczonego dla klimatyzacji samochodów, takiego który bylby prosty w wytwarzaniu, umozliwilby uzycie tanszych i latwiejszych do jego ksztalto¬ wania materialów w stosunku do uzywanych do tego celu dotychczas przy równoczesnym osiagnie¬ ciu jakosci wymienników przewyzszajacej jakosc wymienników znanych.Waznym jest jednoczesnie umozliwienie stoso¬ wania szczególnie prostego zabiegu laczenia po¬ miedzy rurami a kolektorem oraz uzyskanie lat¬ wego polaczenia komory wodnej z kolektorem za¬ pewniajac przy tym latwe polaczenie wymiennika z pozostala czescia obiegu pierwotnego.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze rura po¬ laczona jest z kolektorem za posrednictwem ela¬ stycznej plyty laczacej. Poza latwoscia skladania, zastosowanie takich zlacz powoduje powiekszenie dlugotrwalosci wymiennika ciepla, ze wzgledu na 5 wewnetrzne tlumienie drgan.W wymienniku ciepla wedlug wynalazku kazdy kolektor posiada przynajmniej jeden kolnierz albo kryze, a pierscien plyty laczacy jest umieszczony pomiedzy rura i kryza w która zaopatrzony jest io kolektor. Pierscien plyty laczacej docisniety jest do kryzy kolektora za pomoca poszerzenia rury.Takie polaczenie pozwala na stosowanie do wy¬ boru rur róznych materialów o dobrej przewod¬ nosci cieplnej, w celu odprowadzenia ciepla do zeberek i jednoczesnie plastycznych dla umozli¬ wienia zwiekszenia srednicy, eliminujac przy tym koniecznosc spelnienia warunków metalurgicznych wynikajacych z mocowania do kolektora. Takim korzystnym materialem moze byc aluminium.W jednej z odmian wykonania rura jest dodat¬ kowo poszerzona na swoim koncu tworzac odsadze¬ nie w stosunku do kolektora, co pozwala na uzy¬ skanie lepszego unieruchomienia i osiagniecia cal¬ kowitej szczelnosci, przy czym uklad ten pozwala 25 ponadto na skuteczne zapobiezenie skutkom wy¬ wolanym przez sily wywierane przez plyn pier¬ wotny pod cisnieniem.Zgodnie z wynalazkiem zlacze wykonane na przy¬ klad z kauczuku lub z podobnego materialu po- 30 trzebne do polaczenia rur tworzacych wiazke, za- 15 20 714223 71422 4 mocowane sa we wkladce stanowiacej oddzielny element nalozony na wlasciwy kolektor, przy czym wspomniana wkladka jest uksztaltowana w sposób zapewniajacy dodatkowo szczelnosc pomiedzy ko¬ lektorem i komorawodna. 5 W takim ukladzie, szczelnosc uzyskana jest dzie¬ ki zaciskowi miedzy kolektorem i komora wodna (bez spawania), co umozliwia wykonanie tej ko¬ mory wodnej z najróznorodniejszyeh materialów, najkorzystniej z materialu plastycznego. Dzieki wy- io nalazkowi uzyskuje sie obnizenie kosztów wlasnych jak równiez mozliwosc uzyskania wykonywania odlewanej komory wodnej wyposazonej w króciec sluzacy do polaczenia z reszta obiegu.Wykonanie komory wodnej z dajacego sie od- 15 lewac materialu plastycznego daje mozliwosc za¬ stosowania elementu zapewniajacego szczelne po¬ laczenie wymiennika wyposazonego w te komore do korpusu urzadzenia klimatyzacyjnego, przy czym element ten stanowi waski wpust pryzma- 20 tyczny, wykonany na odlewie komory wodnej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie jego wykonania przedstawionym na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przo¬ du zeberek wymiennika ciepla wedlug wynalazku, 25 fig. 2 — przekrój wzdluz linii 2-2 na fig. 1, fig. 3 — rzut pionowy kompletnego wymiennika ciepla, fig. 4 — widok od strony powierzchni zewnetrznej, kolektora stanowiacego czesc wymiennika ciepla wedlug wynalazku, fig. 5 przekrój wzdluz linii 5-5 30 na fig. 4, fig. 6 widok z góry kolektora jak na fig. 4, fig. 7 — przekrój wzdluz linii 7-7 na tig. 4, fig. 8 — przekrój kolektora wedlug fig. 4 w od¬ wrotnym wykonaniu, fig. 9 — widok z przodu plyty laczacej, fig. 10 — przekrój linii 10-10 na 35 fig. 9, fig. 11 — przekrój wzdluz linii 11-11 na fig. 9, fig. 12 — czesc plyty laczacej w powiekszo¬ nej skali, fig. 13 — widok z przodu komory wod¬ nej stanowiacej czesc wymiennika ciepla wedlug wynalazku, fig. 14 — przekrój wzdluz linii 14-14 40 ha fig. 13, fig. 15 — widok od strony zakonczenia komory wodnej, fig. 6 widok z boku komory wod¬ nej jak na fig. 3, fig. 7 — w powiekszonej skali przekrój obrzeza komory wodnej, fig. 18 — sche¬ matycznie przekrój uwidoczniajacy montaz wymien- 45 nika ciepla wedlug wynalazku, fig. 19 — w po¬ wiekszonej skali czesciowy widok róznych elemen¬ tów skladowych wymiennika ciepla po zlozeniu, fig. 20 przekrój w poblizu polaczenia rur z ko¬ lektorem, fig. 21 — analogiczny widok jak na TO fig. 20 ale w poblizu polaczenia z przeciwleglym kolektorem, a fig. 22 — odmiane komory wodnej w widoku perspektywicznym.Wymiennik ciepla wedlug wynalazku sklada sie z tworzacych wiazke równoleglych rur, w których 55 krazy plyn pierwotny i wyposazonych w zeberka omywane przez plyn wtórny, przy czym rury wsta¬ wione sa pomiedzy kolektory zakonczone komo¬ rami wodnymi, które polaczone sa z pozostala cze¬ scia' obiegu plynu pierwotnego za pomoca kolnierzy. «o ^Wi wymienniku ciepla wedlug wynalazku daja sie zastosowac zeberka znanego typu. Kazde z nich utworzone jest w postaci cienkiej plytki (fig. 1 i 2), tó jprzyMad aluminiowej, która posiada otwo¬ rylt^ba^zdne. kryzami 12 przewidziane do przej- «5 scia przez nie rur tworzacych wiazke. Otwory 11 moga byc rozmieszczone w równoleglych rzedach np. 13, 14.Zeberka moga posiadac fasety 15 i 16 lekko na¬ chylone miedzy soba, jak pokazano na fig. 2, w celu zapewnienia, w znany sposób, lepszej wymia¬ ny cieplnej pomiedzy plynem pierwotnym a wtór¬ nym.Wiazke tworza metalowe rury 17 (fig. 3) które niekoniecznie sa wykonane z materialu dajacego sie spawac, zgodnie z wynalazkiem stosuje sie rury aluminiowe, lub wykonane ze stopu na bazie aluminium, których koszt jest nizszy od kosztu rur miedzianych. Rury moga miec przekrój kolo¬ wy albo owalny, tak aby wymiar w kierunku pro¬ stopadlym do kierunku oplywu przez plyn wtórny byl mniejszy od wymiaru w kierunku zgodnym z kierunkiem oplywu.Kolektor (fig. 4 do 3) stanowi plyta metalowa 20, korzystnie wykonana z metalu zawierajacego zelazo, której korpus lub dno 21 jest plaskie i obrzezone wystepem 22 stanowiacym odsadzenie, którego przedluzenie stanowi obrzeze lub zalama¬ nie 23 prostopadle do dna 21 oraz do wystepu 22.Wyciecia lub wybrania 24 tworza na zalamaniu 23 lapy 20. W dnie 21 znajduja sie otwory 31 obrze¬ zone kolnierzami 32 wykonanymi na przyklad w postaci wytloczen.Zgodnie z wynalazkiem, wewnetrzna plaszczyzna czolowa kolektora przykryta jest przez zespól la¬ czacy, który stanowi plyta lub wkladka kauczu¬ kowa, lub z analogicznego materialu (fig. 9 do 12) o ksztalcie dokladnie dopasowanym do ksztaltu kolektora 20. Plyta 40 stanowi dno 41 obrzezone wystepem 42 tworzacym odsadzenie w stosunku do dna.Przedluzenie tego wystepu stanowi zalamanie 43 prostopadla do wystepu 42 i do dna 41. Zalama¬ nie 43 o pogrubionym zakonczeniu 44 stanowi za¬ bezpieczajacy pierscien sprezynujacy. Z wyjatkiem tego zakonczenia plyta 40 posiada dokladnie stala grubosc.W dnie 41 znajduja sie otwory 45 obrzezone kol¬ nierzami 46. Przy montazu zespolu laczacego z ko¬ lektorem, plyta 40 z kauczuku lub podobnego ma¬ terialu jest polozona na zewnetrznej powierzchni czolowej kolektora, przy czym zalamanie 43 miesci sie w gniezdzie ograniczonym przez wystep 22 i za¬ lamanie kolektora. Wymiary gniazda i zalamania 43 sa tak dobrane aby wkladanie wymagalo lek¬ kiego wcisku co zapewnia wystarczajace polaczenie pomiedzy plyta uszczelniajaca i kolektorem bez stosowania dodatkowych srodków. Kolnierze 46 znajduja sie odpowiednio wewnatrz kolnierzy 32 kolektora.Pomiedzy obydwoma kolektorami lewym i pra¬ wym wymiennika ciepla z wiazka rur, pomimo identycznego ich ksztaltu oraz ukladu, zachodzi jedna róznica. Mianowicie kolektor pokazany na fig. 7, który jest na przyklad lewym kolektorem wymiennika przedstawionego na fig. 3, styka sie wewnetrzna powierzchnia czolowa 26 wystepu 22 z powierzchnia czolowa zeberka 10i (fig. 20) od¬ wrotna do powierzchni czolowej, o która opieraja sie obrzeza 12. W przeciwienstwie do tego, w dru-5 71422 6 gim kolektorze (fig. 8), który jest kolektorem pra¬ wym wymiennika ciepla pokazanym na fig. 3, odsadzenie wystepu 22' w stosunku do dna 21' ma wiekszy wymiar niz w kolektorze lewym, tak, iz odcinek kryzy 32* ma rózna wysokosc niz pla¬ szczyzna czolowa 26' wys"tejpu 22', przy czym pra¬ we zeberko 10n (fig. 21) styka sie równiez swa czescia zakladkowa z wymieniona powierzchnia 26' a jego obrzeze 12 znajduje sie w gniezdzie, utwo¬ rzonym dzieki wiekszemu odsadzeniu brzegu 22' w stosunku do dna 21'.Komora wodna (fig. 13 do 17) ma ksztalt pro¬ stopadloscianu i zawiera korpus 60 z clnem 61, o dluzszych scianach bocznych 62 i 63 oraz krótszych scianach bocznych 64 i 65. Obrzeze komory tworzy próg 67, który w przekroju poprzecznym posiada ksztalt zblizony do prostokata, z dwoma równo¬ leglymi plaszczyznami czolowymi 68 i 69 i jedna powierzchnia boczna 70, przy czym powierzchnia 68 i 70 polaczone sa zaokragleniem 71. Obrzeze 66 stanowi próg wewnetrzny 72 o dwóch plaszczyz¬ nach równoleglych 73 i 74 polaczonych zaokraglona powierzchnia 75, przy czym powierzchnia 74 laczy sie z zewnetrzna powierzchnia 76 komory wkleslos¬ cia 77.W omawianej odmianie wymiennika zaleca sie wykonanie komory z materialu plastycznego; ko¬ mora wyposazona jest w odlany krociec 78 z kol¬ nierzem 79 z przewierconymi otworami 80 i 81 i ru¬ ra 82 wchodzaca do komory. Przy montazu wy¬ miennika (fig. 3 i 18) wsuwa sie rury 17 wiazki rur w otwory 11 znajdujace sie w zeberkach 10 spakietowanych uprzednio i przechowywanych na przyklad w magazynie.Specza sie rury 17 dla zacisniecia ich w kry¬ zach 12 zeberek 10 stosujac zwykly sposób: prze¬ ciagniecie kuli przez rure, albo poddanie cisnieniu plynu znajdujacego sie wewnatrz rur.Obie strony rur umieszcza sie we wlasciwych kolektorach przykrytych plyta laczaca 40 z kauczu¬ ku lub podobnego materialu. Wprowadza sie przy uzyciu sily do kazdej rury — jednoczesnie po obu jej koncach, przebijak taki, jak przebijak 90 (fig. 18), którego profil posiada prowadzenie kalibru¬ jace 91, po którym nastepuje pierwsze prowadzenie stozkowe 92, po nim drugie prowadzenie kalibru¬ jace 93, po nim zas nastepuje drugie prowadzenie stozkowe 94. Wprowadzenia przebijaków dokonuje sie przez równoczesne wzajemne ich zblizenie. Uzy¬ skuje sie poszerzenia kazdej rury tworzace na kaz¬ dym z konców pierwsza czesc o profilu stozka scietego 95, czesc walcowa 96, po której nastepuje druga zewnetrzna czesc o profilu stozka scietego 97. Szczelnosc uzyskana jest przez zacisniecie kol¬ nierza kauczukowego 46 pomiedzy kolnierzem 32 kolektora i czescia cylindryczna 96 rury. Czesc o profilu stozka scietego przyczynia sie do uszczel¬ nienia, a takze zapobiega nastepnie uchodzeniu z kolektora plynu pod dzialaniem sily dzialajacej w kierunku strzalki f, która wywolana bylaby na przyklad przez znajdujacy sie wewnatrz rury 17 plyn pod cisnieniem.Gdy kolektory sa zalozone na swoje miejsce, pierwsze lewe zeberko 10i (na fig. 20) styka sie swa czescia zakladkowa z plaszczyzna czolowa 21 kolektora 20. Plytka 10n drugiego konca (fig. 21), mimo istnienia jej obrzezy zwróconych w prawa strone, styka sie równiez na swej czesci zaklad¬ kowej z plaszczyzna czolowa 21 kolektora 20L.Unika sie w ten sposób jakiegokolwiek obszaru powietrza o nadmiernej gestosci.Nastepnie umieszcza sie na swoich miejscach komory wodne 60, przykladajac po prostu ich ob¬ rzeza do odpowiednich kolektorów 20 i 20'. Wcis¬ niecie wewnetrznego zebra 72 do przestrzeni znaj¬ dujacej sie na obwodzie zespolu laczacego 46 (fig. 19) powoduje zgniecenie przez zebro 72 pierscienia uszczelniajacego 43 na skutek czego powstaje na¬ cisk pomiedzy wspomnianym pierscieniem i po¬ wierzchniami 73 i 74 zebra, zapewniajacy w ten sposób szczelnosc. Wywiniecie dodatkowych czesci brzegów 29 zalaman 23 kolektora zapewnia zamo¬ cowanie przez obciskanie.W odmianie wykonania komory wodnej przedsta¬ wionej na fig. 22, komora wodna posiada jeden lub kilka odlanych wpustów jak oznaczone 98 i 99, (móglby byc zastosowany jeden wpust srodkowy) — przeznaczonych do szczelnego montowania wymien¬ nika ciepla zawierajacego omawiana komore wodna do urzadzenia klimatyzujacego, w sklad którego wchodzi ten wymiennik.Wynalazek znajduje zastosowanie dla kazdego ukladu rur tworzacych wiazke i dla dowolnego kierunku krazenia plynu pierwotnego wewnatrz rur, oraz dla dowolnej ich ilosci. Wynalazek do¬ tyczy zwlaszcza ukladu zawierajacego jedynie dwie rury. Ponadto jest oczywiste, ze w celu rozdziele¬ nia obiegów komora wodna moze zawierac odlewa¬ ne posrednie przegrody. PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Wielorurowy wymiennik ciepla, zwlaszcza dla klimatyzacji samochodów którego rury sa umiesz¬ czone pomiedzy dwiema plytami lub kolektorami, ograniczajacymi komory plynów z pokrywami, lub komory wodne, do których przylaczone sa krócce w celu polaczenia z pozostala czescia obiegu plynu, znamienny tym, ze rura (17) polaczona jest z ko¬ lektorem (20) za posrednictwem elastycznej plyty laczacej (40). 2. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierscien (46) plyty laczacej (40) jest umieszczony pomiedzy rura (17) i kryza (32) w która zaopatrzony jest kolektor. 3. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze pierscien (46) plyty (40) docisniety jest do kryzy (32) kolektora (20) za po¬ moca poszerzenia (96) rury. 4. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze pierscienie (46) przezna¬ czone do montazu wielu rur (17) do kolektora (20) stanowia czesc plyty laczacej (40). 5. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze plyta laczaca (40) posiada kolnierze (46) stanowiace zlacza wykonane z ela¬ stycznego materialu o ksztalcie odpowiednim do ksztaltu kolektora (20). 6. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze plyta laczaca (40) przykry¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6071422 7 8 wa kolektor (20) przy czym kolnierze (46) w któ- 1, znamienny tym, ze króciec (78) sluzacy do pola- re jest ona. zaopatrzona wprowadzone sa w kry- czenia komory wodnej (60) z pozostala czescia obie- zy (32) wymienionego kolektora. gu plynu stanowi wraz z komora wodna (60) jed- 7. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. na calosc odlana wspólnie z ta komora. 1—5, znamienny tym, ze laczaca plyta (40) ma 5 9. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. obrzeze pierscieniowe (44) zapewniajace szczelne 1, znamienny tym, ze komora wodna (60) posiada polaczenie kolektora z komora wodna (60). na swym obwodzie przynajmniej jeden wpust (98) 8. Wielorurowy wymiennik ciepla wedlug zastrz. dla polaczenia z urzadzeniem klimatyzacyjnym. ERRATA W lamie 3, w wierszu 42 od góry jest: komory wodnej, fig. 6 widok z boku komory wodnej jak na fig. 3, fig. 7 — w powiekszonej skali powinno byc: komory wodnej, fig. 1(6 widok z boku komo¬ ry wodnej jak na fig. 13, fig. 17 — w powiekszonej skali W lamie 4, w wierszu 1'9 od góry jest: Kolektor (tfig. 4 do 3) stanowi plyta metalowa powinno byc: Kolektor (£i'g. 4 do 8) stanowi plyta meta¬ lowaKI. 63c,72 71422 MKP B60k 11/06 60 20 Fig. 3 \_J, Fig. 2 12 15 y\t V 10 20 20' Fig. 21^20' I 21' /60' 12'- 10o-KI. 63c,72 71422 MKP B60k 11/06 Fig. 5 23 20 ^4 -25 7 22 Fig.8 2V 29 32« ^_23 Rg ^ ^ [rW- P ^ ^jlL 32 Krak. Zakl. Graf., Nr

1. Zam. 389/74 Cena 10 zl PL PL PL PL PL PL