CZ336097A3

CZ336097A3 - Výparník

Info

Publication number: CZ336097A3
Application number: CZ973360A
Authority: CZ
Inventors: Nobuyuki Okuda; Hiroyasu Shimanuki; Hirohiko Watanabe
Original assignee: Showa Aluminum Corporation
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1998-06-17
Also published as: EP0838641A3; DE69729836T2; KR100497847B1; EP0838641A2; KR19980032970A; AU4282097A; DE69729836D1; ATE271210T1; EP0838641B1

Description

Vynález se týká výparníku pro použití v klimatizačních zařízeních, jako jsou klimatizační zařízení pro klimatizaci místností a klimatizační zařízení pro klimatizaci automobilů.

Použité výrazy dopředu, dozadu nebo předo-zadní, které se týkají směru, označují směr rovnoběžný se směrem proudění vzduchu výparníkem a výraz pravo-levý se týká směru kolmého k výše popsanému směru. Při popisu obr. 3 je jeho levá strana označována jako přední, jeho pravá strana jako zadní, jeho dolní strana jako levá a jeho horní strana jako pravá.

Dosavadní stav techniky

Známé výparníky určené pro použití v zařízeních motorových vozidel jsou provedeny klimatizačních jako výparníky sestávající z několika provedení výparníku je Výparník podle tohoto vrstev trubek a příklad takového uveden ve spise JP-A-230064/1991. spisu obsahuje trubkové elementy, z nichž každý je sestaven z páru podélných desek uspořádaných ve svislém směru, které jsou vyrobeny lisováním, přičemž každá deska je na své vnitřní straně opatřena svisle uspořádanými žebry, přičemž desky jsou navzájem sestaveny se svislými žebry uspořádanými uvnitř a připájeny k sobě na svých obvodových okrajích tvrdou pájkou. Každý trubkový element má plochou trubkovou část uspořádanou svisle, přičemž trubkové elementy jsou uspořádány vedle sebe ve směru své tloušůky do jedné vrstvy a mezi každým párem sousedních trubkových elementů je • ·

uspořádáno žebro. Každý trubkový element má na svém každém horním a dolním konci vytvořenu vyboulenou část, která je spojena s plochou trubkovou částí, přičemž tyto vyboulené části jsou k sobě připojeny pájením natvrdo. Na obr. 18, je znázorněn trubkový element 70, u něhož žebra 73 , 74 na svislých podélných deskách 71, 72 vystupují směrem dovnitř a v průřezu mají tvar písmene U. Žebra 73 první desky 71 jsou umístěna mezi žebry 74 druhé desky 72 a jejich vyčnívající konce jsou připájeny natvrdo k druhé desce 72, přičemž žebra 74 druhé desky 72 jsou připájena natvrdo k první desce 71, čímž vzniknou navzájem rovnoběžné kanály 75 pro průchod chladivá.

Známý výparník však má tyto nevýhody. Žebra 73., 74 desek 71, 72 mají v průřezu tvar U, čímž vzniknou neužitečné prostory 76., viz obr. 18, které nijak nepřispívají k průchodu chladivá, čímž je ovšem omezeno zvětšování počtu kanálů 75 pro průchod chladivá, když má trubkový element mít stanovenou šířku. Rovněž prodloužení materiálu při výrobě je omezeno použitou technikou lisování, takže jestliže vzdálenosti mezi sousedními žebry 73 , 74 se zmenší, budou desky 71, 72 náchylné k tvorbě trhlin. Proto musí být odstupy mezi sousedními žebry 73, 74 provedeny relativně velké, v důsledku čehož není možno zmenšit ekvivalentní průměr kanálů 75 pro průchod chladivá a provést větší počet kanálů 75, když je stanovena šířka trubkového elementu 70. Proto je výměna tepla omezená, což znamená, že nelze dosáhnout vyšší účinnosti při odpařování chladivá.

Zdá se, že výše uvedené nedostatky mohou být odstraněny výparníkem, který obsahuje alespoň jednu výparníkovou jednotku, která obsahuje pár sběračů, uspořádaných v odstupu navzájem rovnoběžně nad sebou, a navzájem rovnoběžné trubky pro průchod chladivá, jejichž opačné konce jsou připojeny k příslušným sběračům, přičemž každá trubka pro průchod chladivá

- 3 je vytvořena jako dutý díl vyrobený protlačováním, který má rovnou levou a rovnou pravou stěnu a výztužné stěny umístěné mezi levou a pravou stěnou a k nim připojené, které jsou uspořádány v podélném směru v předem stanovených odstupech. U tohoto výparníku je možno vytvořit větší počet kanálů pro průchod chladivá, které než plochá trubková výparníku. Pro dosažení budou mít menší ekvivalentní průměr část trubkového elementu známého zvýšení účinnosti výměny tepla, to znamená účinnosti vypařování chladivá, a pro vytvoření kompaktního výparníku je zapotřebí, aby se tloušťka stěn trubky pro vedení chladivá zmenšila a aby tato trubka měla co nejmenší šířku ve směru zprava doleva. Jsou-li díly vyrobeny protlačováním nebo vytlačováním, znamená použití této techniky omezení při snižováni tloušťky stěny a při zmenšování boční šířky trubky při dodržení přesnosti jejích rozměrů. Jsou-li díly vyrobeny protlačováním nebo vytlačováním, je nemožné vytvořit ve výztužných stěnách spojovací otvory určené ke vzájemnému propojení kanálů pro vedení chladivá, přestože tyto spojovací otvory jsou důležité pro dosažení vyšší účinnosti.

Úkolem vynálezu proto je odstranit výše uvedené nedostatky a vytvořit kompaktní výparník, který bude mít vyšší výměnu tepla, to znamená vyšší účinnost odpařování chladivá, oproti známému výparníku a rovněž oproti výparníku obsahujícímu protlačené duté díly.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje výparník obsahující alespoň jednu výparníkovou jednotku obsahující pár sběračů, uspořádaných nad sebou navzájem rovnoběžně v odstupu od sebe, a navzájem rovnoběžné trubky pro vedení chladivá, jejichž šířka je orientována v předozadním směru a jejichž opačné konce jsou připojeny k příslušným sběračům, přičemž každá trubka pro vedení chladivá je provedena jako plochá trubka s rovnou levou « ·

- 4 stěnou a rovnou pravou stěnou, mezi nimiž jsou uspořádány přední stěna a zadní stěna, připojené k přednímu bočnímu okraji a zadnímu bočnímu okraji levé stěny a pravé stěny, přičemž mezi levou stěnou a pravou stěnou jsou v jejich podélném směru umístěny výztužné stěny, tyto výztužné stěny jsou uspořádány v předem stanovených odstupech mezi přední stěnou a zadní stěnou, a přičemž plochá trubka má uvnitř provedeny navzájem rovnoběžné kanály pro vedení chladivá a je vytvořena z kovové desky, a přičemž každá výztužná stěna je tvořena výztužnou stěnovou částí vyčnívající dovnitř z kovové desky, s níž je provedena integrálně.

Výparník podle vynálezu má trubky pro vedení chladivá, které jsou provedeny jako plochá trubka s rovnou levou stěnou a rovnou pravou stěnou, mezi nimiž jsou umístěny přední stěna a zadní stěna, které jsou připojeny k přednímu konci a zadnímu konci levé stěny a pravé stěny, přičemž mezi levou stěnou a zadní stěnou jsou v jejich podélném směru umístěny výztužné stěny, tyto výztužné stěny jsou uspořádány v předem stanovených odstupech mezi přední stěnou a zadní stěnou. Plochá trubka má uvnitř provedeny navzájem rovnoběžné kanály pro vedení chladivá a je vytvořena z kovové desky. Každá výztužná stěna je tvořena částí vyčnívající dovnitř z kovové desky, s níž je provedena integrálně. To znamená, že, na rozdíl od ploché trubkové části trubkového elementu výparníku známého ze spisu JP-A-230064/1991, je možno zvýšit počet kanálů pro vedení chladivá v ploché trubce, čímž se zmenší ekvivalentní průměr těchto kanálů. V důsledku toho je výměna tepla, to znamená účinnost odpařování chladivá, u výparníku podle vynálezu vyšší oproti známému výparníku. Tloušťka stěny trubky pro vedení chladivá se může zmenšit se zachováním přesnosti rozměrů trubky, na rozdíl od dílů vyrobených protlačováním, stejně jako se může zmenšit šířka trubky v pravolevém směru se zachováním přesnosti rozměrů trubky. Výparník podle vynálezu má tudíž zlepšenou výměnu tepla, to

9

- 5 účinnost odpařování chladivá, znamená vyšší je kompaktní ve srovnání s vyrobených protlačováním.

a jeho provedení výparníkem vytvořeným z dílů vynálezu jsou výztužné stěny otvory pro vzájemné průtočné kanálů pro vedení chladivá.

pohledu zleva, průřezů všech výhodou 10 až

Podle výhodného provedení výparníku opatřeny spojovacími spojení navzájem rovnoběžných

Spojovací otvory jsou s výhodou uspořádány, při přesazené na způsob šachovnice. Plocha spojovacích otvorů ve výztužné stěně činí s 40 % celkové plochy této výztužné stěny.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje v perspektivním pohledu celkovou konstrukci prvního provedení výparníku podle vynálezu, obr. 2 graf zobrazující průtok chladivá prvním provedením výparníku, obr. 3 v perspektivním pohledu a částečném řezu část trubky pro vedení chladivá ve výparníku podle prvního provedení, obr. 4 ve zvětšeném měřítku příčný řez částí trubky pro vedení chladivá, obr. 5 řez podél čáry V-V z obr. 4, obr. 6 v perspektivním pohledu celkovou konstrukci druhého provedení výparníku podle vynálezu, obr. 7 graf zobrazující průtok chladivá druhým provedením výparníku, obr. 8 v perspektivním pohledu celkovou konstrukci třetího provedení výparníku podle vynálezu, obr. 9 graf zobrazující průtok chladivá třetím provedením výparníku podle vynálezu, obr. 10 v perspektivním pohledu celkovou konstrukci • » • · čtvrtého provedení výparníku podle vynálezu, obr. 11 graf zobrazující průtok chladivá čtvrtým provedením výparníku, obr. 12 v perspektivním pohledu celkovou konstrukci pátého provedení výparníku podle vynálezu, obr. 13 graf zobrazující průtok chladivá pátým provedením výparníku, obr. 14 v perspektivním pohledu celkovou konstrukci šestého provedení výparníku podle vynálezu, obr. 15 graf zobrazující průtok chladivá šestým provedením výparníku, obr. 16 v perspektivním pohledu a částečném řezu celkovou konstrukci sedmého provedení výparníku podle vynálezu, obr. 17 graf porovnávající výsledky dosažené u příkladu 2 a srovnávacího příkladu 3 a obr. 18 v příčném řezu část trubkového elementu známého výparníku.

Příklady provedení vynálezu

V celém popisu příkladného provedení jsou všechny stejné součásti označeny stejnými vztahovými značkami a nejsou popisovány opakovaně.

Na obr. 1 je znázorněna celková konstrukce výparníku podle prvního provedení vynálezu, na obr. 2 je znázorněn průtok chladivá výparníkem a obr. 3 až 5 znázorňují části hlavních komponent výparníku.

Výraz hliník znamená v následujícím popisu jak čistý hliník, tak i slitiny hliníku.

Jak vyplývá z obr. 1, obsahuje výparník 1 dvě výparníkové jednotky IA, z nichž každá obsahuje pár sběračů 2, 3_, uspořádaných nad sebou navzájem rovnoběžně a v odstupu od ·

- 7 sebe, dále navzájem rovnoběžné trubky 4. pro vedení chladivá, jejichž šířka je orientována v předozadním směru a jejichž opačné konce jsou připojeny k příslušným sběračům 2, 3, přičemž v každé mezeře pro průchod vzduchu mezi každým párem trubek 4. jsou umístěna zvlněna žebra 5 z hliníku, která jsou k oběma trubkám 4 připíjena natvrdo. Obě výparníkové jednotky

IA jsou uspořádány navzájem v předozadním směru. Horní jednotek IA jsou navzájem a dolní sběrače 3 obou rovnoběžně s odstupem od sebe sběrače 2 obou výparníkových spojeny horní spojovací trubkou výparníkových jednotek IA jsou navzájem spojeny dolní spojovací trubkou 7. Horní spojovací trubka 6 je připojena na svých opačných koncích ke středním částem obou horních sběračů 2 a dolní spojovací trubka 7 je připojena na svých opačných koncích ke středním částem obou dolních sběračů 3,. K dolní straně střední části dolní spojovací trubky 7 je připojena vstupní trubka 8 pro vstup chladivá. K horní straně střední části horní spojovací trubky 6 je připojena výstupní trubka 9 chladivá. Jak vyplývá z obr. 2, chladivo v kapalné fázi, proudící do dolní spojovací trubky 7 vstupní trubkou 8., se rozděluje do dolních sběračů

3. obou výparníkových jednotek IA, při proudění nahoru trubkami se mění na parní fázi, vstupuje do horních sběračů 2 a potom proudí horní spojovací trubkou 6 a ven z výstupní trubky 9.

Jak je znázorněno na obr. 3 až 5, je každá trubka 4 pro vedení chladivá vytvořena jako plochá trubka 17 z hliníku, která má rovnou levou stěnu 11 a rovnou pravou stěnu 12, mezi nimiž jsou umístěny přední stěna 13 a zadní stěna 14, které jsou připojeny k přednímu okraji a zadnímu okraji levé stěny 11 a pravé stěny 12, přičemž mezi levou stěnou 11 a pravou stěnou 12 jsou umístěny v jejich podélném směru výztužné stěny 15, které jsou k nim připojeny, a které jsou uspořádány v předem stanovených odstupech mezi přední stěnou 13 a zadní stěnou 14,. Uvnitř trubky 4 jsou vytvořeny kanály 16. pro vedení chladivá.

• ·

- 8 Mezi každým párem sousedních výztužných stěn 15 je levá stěna 11 ploché trubky 17 opatřena na své vnitřní straně výstupky 18 vyčnívajícími směrem doprava z levé stěny 11 a provedenými integrálně, to jest v jednom kuse, s levou stěnou 11 v jejím podélném směru v odstupech od sebe, které slouží ke zvýšení plochy pro přestup tepla. Výztužné stěny 15 jsou opatřeny spojovacími otvory 19, určenými pro průtočné spojení navzájem rovnoběžně uspořádaných kanálů 16 pro vedení chladivá. Spojovací otvory 19 jsou uspořádány přesazené na způsob šachovnice, jak je vidět při pohledu zleva. Při průchodu chladivá navzájem rovnoběžnými kanály 16 proudí chladivo rovněž spojovacími otvory 19 napříč plochou trubkou 17, rozděluje se do všech kanálů, čímž se promíchává, takže jakékoli rozdíly mezi teplotami tekutiny v kanálech 16 se vyrovnávají. Tím je dosaženo vyšší účinnosti výměny tepla, to znamená účinnosti odpařování chladivá. Poměr ploch průřezů všech spojovacích otvorů 19 ve výztužné stěně 15 k celkové ploše této výztužné stěny 15 činí 10 až 40 %, s výhodou 10 až 30 %, nejvýhodněji asi 20 %. Provedení spojovacích otvorů 19 znamená podstatné zlepšení účinnosti výměny tepla.

Plochá trubka 17 z hliníku sestává z levé komponenty 21 ve formě hliníkové desky, tvořící levou stěnu 11, přední stěnu 13, zadní stěnu 14 a výztužné stěny 15, a z pravé komponenty 22 ve formě hliníkové desky, tvořící pravou stěnu 12, přední stěnu 13 a zadní stěnu 14,. Levá komponenta 21 obsahuje levou stěnovou část 23 , doprava vyčnívající stěny 24., které vyčnívají doprava z předního a zadního okraje levé stěnové části 23 a jsou s ní provedeny integrálně, a výztužné stěnové části 25, tvořící výztužné stěny 15 a vyčnívající směrem dovnitř z levé stěnové části 23., s níž jsou provedeny integrálně. V pravých okrajích výztužných stěnových částí 25 jsou provedeny výřezy 26, uspořádané v odstupech od sebe v podélném směru výztužných stěnových částí 25, přičemž vnější konce výztužných stěnových částí 25 jsou připájeny natvrdo k « · < *

- 9 pravé stěně 12, takže výřezy 26 jsou uzavřeny pravou stěnou 12, čímž vzniknou spojovací otvory 19. Levá komponenta 21 je na svém předním okraji a zadním okraji opatřena na vnější straně úkosem 27, skloněným směrem doprava vně z předozadního směru.

Pravá komponenta 22 obsahuje pravou stěnovou část 28, doleva vyčnívající stěny 29, které vyčnívají doleva z předního a zadního okraje pravé stěnové části 28 a jsou s ní provedeny integrálně. Doleva vyčnívající stěny 29 mají původní výšku mírně větší než je výška výztužných stěnových částí 25 levé komponenty 21 o tloušťku levé stěnové části 23., viz čerchovaná čára na obr. 4. Přední stěna 13 a zadní stěna 14 ploché trubky 17 jsou opatřeny doprava vyčnívajícími stěnami 24 na levé komponentě 21 a doleva vyčnívajícími stěnami 29 na pravé komponentě 22.

Levá komponenta 21 je vyrobena z hliníkového plechu, na němž je pouze na jeho vnější straně uspořádána vrstva pájecího materiálu. Pravá komponenta 22 je vyrobena z hliníkového plechu, na jehož obou protilehlých stranách je uspořádána vrstva pájecího materiálu.

Levá komponenta 21 a pravá komponenta 22 jsou k sobě přiloženy tak, že doleva vyčnívající stěny 29 pravé komponenty 22 jsou umístěny vně a překrývají odpovídající doprava vyčnívající stěny 24 levé komponenty 21. Levý konec každé doleva vyčnívající stěny 29 je zahnut směrem dovnitř v předozadním směru, takže dovnitř zahnutá část 29a zabírá za úkos 27 pro vytvoření těsného kontaktu s nim, čímž jsou obě komponenty 21, 22 připojeny k sobě. V tomto stavu se každá doprava vyčnívající stěna 24 a odpovídající doleva vyčnívající stěna 29 připájí natvrdo k sobě navzájem, přičemž vnější konce výztužných stěnových částí 25 se připájí natvrdo k pravé stěnové části 28 a každá dovnitř zahnutá část 29a se připájí k « · * · příslušnému úkosu 27, čímž vznikne plochá trubka 17.

Levá komponenta 21 se vyrobí válcováním. Pravá komponenta 22 se vyrobí kováním na kovacích válcích. Levá komponenta 21 se válcuje na běžné válcovací stolici. Alternativně může být levá komponenta 21 vyráběna válcovací stolicí, která obsahuje centrální pracovní válec a několik planetových pracovních válců uspořádaných kolem centrálního pracovního válce, ekvidistantně rozmístěných od sebe po jeho obvodu a otočných stejnou obvodovou rychlostí jako centrální pracovní válec. Centrální pracovní válec nebo každý z planetových pracovních válců je na obvodové ploše po celém svém obvodu opatřen prstencovými drážkami, které tváří doprava vyčnívající stěny 24, a prstencovými drážkami, které tváří výztužné stěny 15. Hřebenová část mezi každým párem sousedních drážek, které tváří výztužné stěny 15, je vytvořena s dutinami, které při tváření tváří výstupky 18, a které jsou uspořádány v odstupech po obvodu válce, a dnová plocha každé drážky, která při tváření tváří výztužnou stěnu 15, je opatřena výstupky, které při tváření tváří výřezy 26. Výchozí hliníkový plech pro výrobu levé komponenty 21 je plynule veden mezi centrálním pracovním válcem a všemi planetovými pracovními válci, přičemž konfigurace drážek, dutin a výstupků se přenáší na hliníkový plech a dodává levé komponentě 21 požadovaný tvar.

Na obr. 6a 7 je znázorněn výparník 30 podle druhého provedení vynálezu.

Výparník 30, znázorněný na obr. 6, se liší od výparníku 1 podle prvního provedení tím, že vstupní trubka 31 chladivá je připojena k horní straně střední části horní spojovací trubky 6, přičemž výstupní trubka 32 chladivá je připojen k dolní straně střední části dolní spojovací trubky 7. S výjimkou tohoto znaku má druhé provedení stejnou konstrukci jako první provedení.

• ·

Jak vyplývá ze znázornění na obr. 7, proudí chladivo v kapalné fázi do horní spojovací trubky 6 vstupní trubkou 31, rozděluje se do horních sběračů 2 obou výparníkových jednotek 1A, potom se kapalná fáze mění na parní fázi, přičemž chladivo proudí trubkami 4 směrem dolů, vstupuje do dolních sběračů 3 a odtud proudí dolní spojovací trubkou 7 a potom ven z výstupní trubky 32.

Na obr. 8 a 9 je znázorněn další výparník 35 podle třetího provedení vynálezu.

Výparník 35, znázorněný na obr. 8, obsahuje dvě výparníkové jednotky LA, jejichž horní sběrače 2 jsou navzájem propojeny na svých pravých koncích spojovací trubkou 36 , která tak navzájem spojuje pravé konce horních sběračů 2. Dolní sběrače 2 obou výparníkových jednotek 1A spolu navzájem spojeny nejsou. Vstupní trubka 37 pro vstup chladivá je připojena k levému konci dolního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky 1A a výstupní trubka 38 pro výstup chladivá je připojena k levému konci dolního sběrače 3_ přední výparníkové jednotky 1A. Třetí provedení je stejné jako první provedení kromě tohoto znaku.

Jak vyplývá ze znázornění na obr. 9, proudí chladivo v kapalné fázi do dolního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky 1A vstupní trubkou 32, načež proudí směrem nahoru trubkami 4 zadní výparníkové jednotky 1A do horního sběrače 2, potom proudí spojovací trubkou 36 do horního sběrače 2 přední výparníkové jednotky 1A, načež proudí směrem dolů trubkami 4. přední výparníkové jednotky 1A do dolního sběrače 3 a odtud výstupní trubkou 38 ve formě páry ven.

Na obr. 10 a 11 je znázorněn další výparník 40 podle čtvrtého provedení vynálezu.

• · • ·

- 12 40, znázorněný jednotky IA, z nichž

2· Horní sběrače propojeny na svých levých 41, 42. Vstupní trubka 43.

k levé straně střední části trubka 44 části pro výstup horní

Výparník výparníkové dolní sběrač navzájem trubkami připojena a výstupní levé straně střední provedení je stejné jako první znaku.

na obr. 10, obsahuje dvě každá má horní sběrač 2 a 2 a dolní sběrače 3_ jsou koncích spojovacími pro vstup chladivá je dolní spojovací trubky chladivá je připojena k spojovací trubky 41. Čtvrté provedení s výjimkou tohoto

Jak vyplývá ze znázornění na obr. 11, proudí chladivo v kapalné fázi do dolní spojovací trubky 42 vstupní trubkou 43, načež je rozváděno do dolních sběračů 2 obou výparníkových jednotek IA. potom se jeho kapalná fáze mění na parní fázi, přičemž chladivo proudí vzhůru trubkami 4 obou výparníkových jednotek IA do horních sběračů 2 a potom horní spojovací trubkou 41 do výstupní trubky 44 a z ní ven.

Na obr. 12 a 13 je znázorněn další výparník 45 podle pátého provedení vynálezu.

Výparník 45, znázorněný na obr. 12, obsahuje dvě výparníkové jednotky IA, jejichž horní sběrače 2 jsou navzájem propojeny horní spojovací trubkou 6, propojující navzájem střední části horních sběračů 2, zatímco dolní sběrače 2 navzájem spojeny nejsou. Vstupní trubka 46 pro vstup chladivá je připojena k dolní straně střední části dolního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky IA a výstupní trubka 47 pro výstup chladivá je připojena k dolní straně střední části dolního sběrače 2 přední výparníkové jednotky 1A. S výjimkou tohoto znaku je páté provedení stejné jako první provedení.

Jak vyplývá ze zobrazení na obr. 13, proudí chladivo v kapalné fázi do dolního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky • ·

IA vstupní trubkou 46 , načež proudí vzhůru trubkami £ do horního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky IA, odtud proudí horní spojovací trubkou 6 do horního sběrače 2 přední výparníkové jednotky IA, potom směrem dolů trubkami 4 do dolního sběrače 2 přední výparníkové jednotky IA a odtud v parní fázi ven z výstupní trubky 47.

Na obr. 14 a 15 je znázorněn další výparník 50 podle šestého provedení vynálezu.

Výparník .50, znázorněný na obr. 14, obsahuje dvě výparníkové jednotky IA. jejichž horní sběrače 2 jsou navzájem propojeny horní spojovací trubkou 6, která navzájem propojuje jejich střední části, přičemž dolní sběrače 3 spolu navzájem spojeny nejsou. Vstupní trubka 51 pro vstup chladivá je připojena k levému konci dolního sběrače 3 zadní výparníkové jednotky IA a výstupní trubka 52 pro výstup chladivá je připojena k levému konci dolního sběrače 2 přední výparníkové jednotky IA. Šesté provedení je stejné jako první s výjimkou tohoto znaku.

Jak vyplývá z vyobrazení na obr. 15, proudí chladivo v kapalné fázi vstupní trubkou 51 do dolního sběrače 3 zadní výparníkové jednotky IA, odtud proudí vzhůru trubkami 4 do horního sběrače 2 zadní výparníkové jednotky IA, potom proudí horní spojovací trubkou 6 do horního sběrače 2 přední výparníkové jednotky IA, načež proudí směrem dolů trubkami 4 do dolního sběrače 2 přední výparníkové jednotky IA a odtud ven z výstupní trubky 52 ve formě páry.

Na obr. 16 je znázorněn další výparník 55 podle sedmého provedení vynálezu.

Výparník 55, znázorněný na obr. 16, obsahuje jedinou výparníkovou jednotku 55A. Tato výparníkové jednotka 55A • ·

- 14 obsahuje pár sběračů .56, 57, uspořádaných nad sebou navzájem rovnoběžně a v odstupu od sebe, a skupiny 58 trubek 4 pro vedení chladivá, přičemž každá skupina 58 obsahuje například tři trubky 4, uspořádané v odstupech od sebe v předozadním směru, jejichž šířka je orientována v tomto směru, a přičemž opačné konce trubek 4 jsou připojeny k příslušným sběračům 56, 57. Skupiny 58 trubek 4 jsou uspořádány vedle sebe ve vzájemných odstupech v pravolevém směru.

Horní sběrač 56 je tvořen skříňovým tělesem 59 s otevřenou dolní stranou, která je uzavřena deskou 60. Trubky 4 pro průtok chladivá jsou svými horními konci připojeny k desce 60.

Provedení dolního sběrače 57 odpovídá provedení horního sběrače 56 s tím rozdílem, že dolní sběrač 57 má otevřenou horní stranu, která je zakryta deskou 60, k níž jsou svými dolními konci připojeny trubky 4 pro průtok chladivá. Dolní sběrač 57 je uprostřed své délky opatřen přepážkou 61, která rozděluje vnitřní prostor dolního sběrače 57 na dvě části. Vstupní trubka 62 pro vstup chladivá je připojena k dnové stěně dolního sběrače 57 na pravé straně od přepážky 61 a výstupní trubka 63 pro výstup chladivá je připojena k dnové stěně dolního sběrače 57 na levé straně od přepážky 61.

U tohoto výparníku 55 proudí chladivo v kapalné fázi do výparníkové jednotky 55A na pravé straně od přepážky 61 vstupní trubkou 62, odtud vzhůru všemi trubkami 4 napravo od přepážky 61, potom horním sběračem 56, odtud směrem dolů všemi trubkami 4. nalevo od přepážky 61 do dolního sběrače 57 na levé straně od přepážky 61 a potom v parní fázi ven z výstupní trubky 63.

Příklady a srovnávací příklady • ·

Příklad 1:

U tohoto příkladu byl použit výparnik 55 podle sedmého provedení.

Výparnik 55 měl délku L 227 mm v pravolevém směru, šířku W 60 mm v předozadním směru a výšku H 235 mm. Plochá trubka 17, sloužící jako každá trubka 4 pro vedení chladivá, měla v předozadním směru šířku 18 mm a v pravolevém směru tloušťku

1,7 mm. Každá skupina 58 obsahovala tři trubky 4, přičemž celkem bylo upraveno 22 skupin 58.

Nejprve byly určeny plochy pro přestup tepla, a to plocha A (m²) na straně vzduchu a plocha B (m²) na straně chladivá. Při použití chladivá HFC134a bylo změřeno množství vyměněného tepla Q (kcal/h) a odpor průchodu vzduchu na straně vzduchu A Pa (za vlhka) (mm vodního sloupce) za těchto podmínek: vstupní teplota vzduchu (suchý teploměr: 25 °C, vlhký teploměr: 17,8 °C), tlak před expanzním ventilem:

16,5 kg/cm² G, podchlazení: 5 stupňů, výstupní tlak ve výparníku: 1,8 kg/cm² G, přehřátí: 5 stupňů a průtok vstupního vzduchu: 450 m³/h.

Srovnávací příklad 1:

Byl použit výparnik s trubkami pro vedení chladivá vyrobenými z hliníku protlačováním místo plochých trubek pro vedení chladivá podle výše uvedeného příkladu 1. Velikost výparníku byla stejná jako velikost výparníku podle příkladu 1 a trubka pro vedení chladivá vyrobené protlačováním měly stejnou velikost jako ploché trubky podle příkladu 1.

Nejprve byly stanoveny plochy pro přestup tepla, a to plocha A (m²) na straně vzduchu a plocha B (m²) na straně chladivá. Při použití chladivá HFC134a bylo změřeno množství

- 16 vyměněného tepla Q (kcal/h) a odpor průchodu vzduchu na straně vzduchu Pa (za vlhka) (mm vodního sloupce) za stejných podmínek jako v příkladu 1.

Srovnávací příklad 2:

U tohoto srovnávacího příkladu byl použit stejný výparník jako u srovnávacího příkladu 1 s výjimkou toho, že výparník měl konstrukci uvedenou ve spise JP-A-230064/1991 a v předozadním směru měl šířku 75 mm.

Nejprve byly stanoveny plochy pro přestup tepla, a to plocha A (m²) na straně vzduchu a plocha B (m²) na straně chladivá. Při použití chladivá HFC134a bylo změřeno množství vyměněného tepla Q (kcal/h) a odpor průchodu vzduchu na straně vzduchu APa (za vlhka) (mm vodního sloupce) za stejných podmínek jako ve srovnávacím příkladu 1.

Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce:

	A	B	Q	Δ Pa (za vlhka)
Příklad 1	77	137	100	66
Srovnávací příklad 1	77	116	88	72
Srovnávací příklad 2	100	100	100	100
Hodnoty uvedené	v tabulce pro	plochy A a B přestupu
tepla, množství Q vyměněného	tepla a	odpor	A Pa (za vlhka)

jsou vyjádřeny v poměru vůči odpovídající hodnotě ve srovnávacím příkladu 2, který je vyjádřen hodnotou 100.

Z tabulky vyplývá, že výparník podle příkladu 1 je ekvivalentní s výparníkem podle srovnávacího příkladu 2, pokud se týká množství vyměněného tepla, ačkoli má menší šířku a celkově je menší, protože výparník podle příkladu 1 měl

zvětšenou plochu pro přestup tepla na straně chladivá, ačkoli měl menší šířku v předozadním směru než výparník podle srovnávacího příkladu 2. Dále výparník podle příkladu 1 má menší odpor pro průchod vzduchu na straně vzduchu než výparník podle srovnávacího příkladu 2, v důsledku čehož jím může protékat větší množství vzduchu, což znamená zvýšení množství vyměněného tepla. Výparník podle srovnávacího příkladu 1 má menší množství vyměněného tepla než výparník podle příkladu 1, přičemž má stejnou velikost jako výparník podle příkladu 1. Je to způsobeno menší plochou pro přestup tepla na straně chladivá u výparníku podle srovnávacího příkladu 1 a nepřítomností spojovacích otvorů, které jsou provedeny ve výztužných stěnách u výparníku podle příkladu 1 a propojují navzájem rovnoběžné kanály pro vedení chladivá.

Příklad 2:

Pro stanovení vztahu mezi průměrnou kvalitou X (%) chladivá (hmotnost páry v chladivu) a koeficientem h přestupu tepla byla použita trubka 4 z příkladu 1 následujícím způsobem. Trubka pro vedení chladivá byla umístěna v kanálu pro vedení chladicí vody a trubkou proudilo chladivo HFC134a, přičemž kanálem proudila chladicí voda. Po uplynutí dané časové periody byl změřen koeficient h přestupu tepla při různých hodnotách kvality chladivá za těchto podmínek: průtok chladivá 400 kg/m².s, tepelný tok mezi chladivém a chladicí vodou 8 kW/m², teplota T nasycení chladivá 40 °C a průtok chladicí vody pro vznik Reynoldsova čísla 1500.

Srovnávací příklad 3:

Pro stanovení vztahu mezi průměrnou kvalitou X (%) chladivá HFC134a a koeficientem h přestupu tepla byl použit stejný způsob jako u příkladu 2.

Na obr. 17 jsou znázorněny výsledky příkladu 2 a srovnávacího příkladu 3.

Z obr. 17 vyplývá, že výparník podle příkladu 2 měl větší plochu pro přestup tepla na straně chladivá a přítomnost spojovacích otvorů vytvořených ve výztužných stěnách znamenala zvýšení koeficientu h přestupu tepla oproti výparníku podle srovnávacího příkladu 3, který měl malou plochu pro přestup tepla na straně chladivá a neměl žádné spojovací otvory.

Claims

1. Výparník obsahující alespoň jednu výparníkovou jednotku obsahující pár sběračů, uspořádaných nad sebou navzájem rovnoběžně v odstupu od sebe, a navzájem rovnoběžné trubky pro vedení chladivá, jejichž šířka je orientována v předozadním směru a jejichž opačné konce jsou připojeny k příslušným sběračům, přičemž každá trubka pro vedení chladivá je provedena jako plochá trubka s rovnou levou stěnou a rovnou pravou stěnou, mezi nimiž jsou uspořádány přední stěna a zadní stěna, připojené k přednímu bočnímu okraji a zadnímu bočnímu okraji levé stěny a pravé stěny, přičemž mezi levou stěnou a pravou stěnou jsou v jejich podélném směru umístěny výztužné stěny, tyto výztužné stěny jsou uspořádány v předem stanovených odstupech mezi přední stěnou a zadní stěnou, a přičemž plochá trubka má uvnitř provedeny navzájem rovnoběžné kanály pro vedení chladivá a je vytvořena z kovové desky, a přičemž každá výztužná stěna je tvořena výztužnou stěnovou částí vyčnívající dovnitř z kovové desky, s níž je provedena integrálně.

2. Výparník podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že výztužné stěny jsou provedeny se spojovacími otvory pro propojení navzájem rovnoběžných kanálů pro vedení chladivá.

3. Výparník podle nároku 2,vyznačující se tím, že spojovací otvory jsou uspořádány přesazené na způsob šachovnice při pohledu zleva.

4. Výparník podle nároku 2 nebo 3, vyznačuj ící se t í m, že poměr ploch průřezů všech spojovacích otvorů ve výztužné stěně vůči celkové ploše této výztužné stěny je v rozsahu od 10 do 40 %.

• ·

5. Výparník podle nároku 1,vyznačující se tím, že dvě výparníkové jednotky jsou uspořádány navzájem rovnoběžně v odstupu od sebe v předozadním směru, horní sběrače obou výparníkových jednotek jsou navzájem propojeny spojovací trubkou a dolní sběrače výparníkových jednotek jsou navzájem propojeny spojovací trubkou, spojovací trubce je připojena vstupní chladivá a k druhé spojovací trubce je přičemž k jedné trubka pro vstup připojena výstupní trubka pro výstup chladivá.

6. Výparník podle nároku 1,vyznačující se tím, že dvě výparníkové jednotky jsou uspořádány navzájem rovnoběžně v odstupu od sebe v předozadním směru, horní sběrače obou výparníkových jednotek jsou navzájem propojeny spojovací trubkou k dolnímu sběrači jedné výparníkové jednotky je připojena vstupní trubka pro vstup chladivá a k dolními sběrači druhé výparníkové jednotky je připojena výstupní trubka pro výstup chladivá.

7. Výparník podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že výparníková jednotka obsahuje skupiny trubek pro vedení chladivá, přičemž každá z těchto skupin obsahuje trubky pro vedení chladivá uspořádané ve vzájemném odstupu v předozadním směru, a přičemž skupiny trubek pro vedení chladivá jsou uspořádány vedle sebe v pravolevém směru.

8. Výparník podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že plochá trubka sestává z levé komponenty ve tvaru desky, která má levou stěnovou část, a z pravé komponenty tvaru desky, která má pravou stěnovou část, přičemž přední stěna i zadní stěna je tvořena alespoň jednou doprava vyčnívající stěnou, vyčnívající směrem doprava z předního a zadního okraje levé komponenty a provedenou integrálně s ni a připájenou natvrdo k pravé komponentě, a alespoň jednou doleva vyčnívající stěnou, vyčnívající směrem doleva ····.' · · • ............

z předního a zadního okraje pravé komponenty a provedenou integrálně s ní a připájenou natvrdo k levé komponentě, a přičemž každá výztužná stěna ploché trubky je tvořena výztužnou stěnovou částí, vyčnívající směrem dovnitř z alespoň jedné části ze skupiny, zahrnující levou stěnovou část levé komponenty a pravou stěnovou část pravé komponenty, a provedenou integrálně s touto částí, přičemž vnější konec výztužné stěny je připájen natvrdo k druhé stěnové části.

9. Výparník podle nároku 8,vyznačující se tím, že výztužné stěny jsou provedeny se spojovacími otvory pro vzájemné propojení navzájem rovnoběžných kanálů pro vedení chladivá.

10. Výparník podle nároku 9,vyznačující se tím, že spojovací otvory jsou uspořádány přesazené na způsob šachovnice při pohledu zleva.

11. Výparník podle nároku 9 nebo 10, vyznačuj ící se t í m, že poměr ploch průřezů všech spojovacích otvorů ve výztužné stěně vůči celkové ploše této výztužné stěny je v rozsahu od 10 do 40 %.