ITMI980200U1

ITMI980200U1 - REFRIGERANT FLUID FLOW OPTIMIZING DEVICE SENT TO A REFRIGERATION CIRCUIT EVAPORATOR AND AGENT AS

Info

Publication number: ITMI980200U1
Application number: IT98MI000200U
Authority: IT
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-09-20
Also published as: DE69918885D1; DE69918885T2; EP0943879B1; PT943879E; ES2224472T3; IT243877Y1; EP0943879A3; EP0943879A2

Description

Descrizione di un modello di utilità a nome: Description of a utility model to name:

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo secondo il preambolo della rivendicazione principale. The present invention relates to a device according to the preamble of the main claim.

Come è noto, un circuito refrigerante comprende un compressore, un condensatore, un organo di espansione ed un evaporatore. Tale organo di espansione è usualmente (ma non necessariamente) un tubo di dimensioni trasversali molto ridotte ovvero un cosiddetto tubo capillare (o semplicemente capillare). Quest'ultimo è generalmente posto, con almeno una sua porzione estremale, entro un tubo o condotto di contenimento connesso all'evaporatore. As is known, a refrigerant circuit comprises a compressor, a condenser, an expansion member and an evaporator. This expansion member is usually (but not necessarily) a tube of very small transverse dimensions or a so-called capillary (or simply capillary) tube. The latter is generally placed, with at least an extremal portion thereof, within a containment tube or conduit connected to the evaporator.

Si è rilevato che durante il funzionamento del circuito refrigerante, in corrispondenza dell'estremità libera di tale capillare, il fluido in espansione genera rumori che possono anche risultare fastidiosi per l'utente. Ciò a causa di turbolenze nel fluido refrigerante in uscita dal capillare. Inoltre vi è un ulteriore rumore che può essere generato da vibrazioni del capillare all'interno del condotto di contenimento per effetto del flusso del fluido stesso nel condotto e relativo deflusso dall'estremità libera del capillare, rumore che può essere amplificato avvertibili ulteriormente nei transitori di operatività del circuito ovvero successivamente all'entrata in funzione o alla disattivazione del compressore. Tali rumori e vibrazioni sono per lo più legati all'effetto di variazione delle caratteristiche fisiche del fluido refrigerante all'uscita dal capillare. It has been found that during the operation of the refrigerant circuit, at the free end of this capillary, the expanding fluid generates noises which can also be annoying for the user. This is due to turbulence in the coolant leaving the capillary. Furthermore, there is an additional noise that can be generated by vibrations of the capillary inside the containment duct due to the flow of the fluid itself in the duct and its outflow from the free end of the capillary, noise that can be amplified and can be further perceived in the transients of operation of the circuit or after the start of operation or deactivation of the compressor. These noises and vibrations are mostly linked to the effect of varying the physical characteristics of the refrigerant fluid at the outlet from the capillary.

Scopo del presente trovato è quello di offrire un dispositivo che consenta di ridurre i rumori generantisi in corrispondenza dell'apertura del capillare entro il tubo o condotto di contenimento. Un ulteriore scopo è quello di offrire un dispositivo del tipo citato che permetta di migliorare il flusso del fluido in uscita dal capillare e diretto all'evaporatore. The object of the present invention is to provide a device which allows to reduce the noises generated at the opening of the capillary within the containment tube or conduit. A further object is to provide a device of the aforementioned type which allows to improve the flow of the fluid leaving the capillary and directed to the evaporator.

Un altro scopo è quello di offrire un dispositivo del tipo citato che presenti costi contenuti di realizzazione e di posizionamento entro il circuito refrigerante . Another object is to offer a device of the aforementioned type which has low manufacturing and positioning costs within the refrigerant circuit.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo secondo le rivendicazioni allegate. These and other objects which will be evident to the skilled in the art are achieved by a device according to the attached claims.

Per una maggior comprensione del presente trovato si allega a titolo puramente indicativo, ma non limitativo, il seguente disegno, in cui: For a better understanding of the present invention, the following drawing is attached as a purely indicative but not limitative drawing, in which:

la figura 1 rappresenta in sezione longitudinale un dispositivo secondo il trovato associato ad un capillare posto in un condotto di contenimento; Figure 1 is a longitudinal section view of a device according to the invention associated with a capillary placed in a containment duct;

le figure 2 e 3 rappresentano due forme diverse di realizzazione del trovato; e Figures 2 and 3 show two different embodiments of the invention; And

la figura 4 è una sezione secondo la traccia 4-4 di figura 2. Figure 4 is a section along the line 4-4 of Figure 2.

Con riferimento alle citate figure, un tubo capillare (o capillare) 1 comprende una porzione terminale 2 inserita, in modo in sè noto, entro un condotto o tubo di contenimento 3 associato ad un evaporatore (non mostrato) di un circuito refrigerante. Tale condotto 3 presenta una parte ad imbuto 3A in cui è inserito il capillare e che funge da elemento di trattenimento di quest'ultimo. Tale condotto può terminare con tale parte 3A o essere unito ad un ulteriore tubo 3B, ad esempio di ritorno del fluido refrigerante dall’evaporatore. Quest'ultimo comprende, in modo in sè noto, anche un condensatore ed un compressore in sè noti e non rappresentati. With reference to the aforementioned figures, a capillary (or capillary) tube 1 comprises an end portion 2 inserted, in a per se known manner, within a containment duct or tube 3 associated with an evaporator (not shown) of a refrigerating circuit. This duct 3 has a funnel-shaped part 3A in which the capillary is inserted and which acts as a retaining element of the latter. This duct can end with this part 3A or be joined to a further tube 3B, for example for the return of the refrigerant fluid from the evaporator. The latter also comprises, in a per se known manner, a condenser and a compressor per se known and not shown.

Nel capillare 1 fluisce, nel senso della freccia F di figura 1, un fluido refrigerante diretto all'evaporatore. Tale capillare comprende un'estremità libera 5, aperta in 6, attraverso la quale il fluido refrigerante passa nel condotto 3 diretto all'evaporatore. Tale fluido frigorigeno contiene, in realtà, parti di un fluido lubrificante impiegato nel compressore in modo in sè noto per lubrificarne le parti in movimento. Secondo il trovato, almeno una porzione 7 dell'estremità libera 5 del capillare 1 è inserita entro una sede 9 di un corpo 10 calzato sul capillare. Tale corpo è realizzato in materiale poroso così da consentire il corretto flusso del fluido refrigerante verso l'evaporatore. Ad esempio, tale corpo 10 è in materiale metallico sinterizzato, quale rame e sue leghe o acciaio. In alternativa, .esso può essere in resina poroso oppure una miscela porosa di vari materiali quale gel di silice unito a solfato di calcio, ad alluminosilicato ed allumina. In the capillary 1 flows, in the direction of the arrow F of figure 1, a refrigerant fluid directed to the evaporator. This capillary comprises a free end 5, open at 6, through which the refrigerant fluid passes into the duct 3 directed to the evaporator. This refrigerating fluid actually contains parts of a lubricating fluid used in the compressor in a per se known way to lubricate its moving parts. According to the invention, at least a portion 7 of the free end 5 of the capillary 1 is inserted into a seat 9 of a body 10 fitted on the capillary. This body is made of porous material so as to allow the correct flow of the refrigerant fluid towards the evaporator. For example, this body 10 is made of sintered metallic material, such as copper and its alloys or steel. Alternatively, it can be made of porous resin or a porous mixture of various materials such as silica gel combined with calcium sulphate, aluminosilicate and alumina.

Il suddetto corpo 10 coopera con la parete interna 12 del tubo di contenimento 3. Preferibilmente esso è accoppiato con gioco a tale parete così da creare una intercapedine 13 con essa attraverso la quale il fluido refrigerato ha comunque modo di fluire verso l'evaporatore nel caso in cui i pori del corpo 10 dovessero chiudersi col tempo a causa dell'assorbimento di eventuali impurità presenti nel fluido refrigerante (ad esempio in piccole parti del fluido lubrificante più sopra citato). Tale intercapedine (eventualmente realizzata prevedendo incavi superficiali nel corpo 10 in prossimità della parete 2 del tubo 3) assicura il flusso verso l'evaporatore e nel contempo consente piccoli movimenti al capillare 1 entro il tubo 3; il capillare risulta così limitatamente irrigidito, cosa che permette di evitare eventuali sue rotture. The aforesaid body 10 cooperates with the internal wall 12 of the containment tube 3. Preferably it is coupled with play to this wall so as to create a gap 13 with it through which the refrigerated fluid has in any case the way to flow towards the evaporator in the case in which the pores of the body 10 should close over time due to the absorption of any impurities present in the cooling fluid (for example in small parts of the lubricating fluid mentioned above). This interspace (possibly made by providing surface recesses in the body 10 in proximity to the wall 2 of the tube 3) ensures the flow towards the evaporator and at the same time allows small movements to the capillary 1 inside the tube 3; the capillary is thus stiffened to a limited extent, which makes it possible to avoid any breakages.

Il corpo 10 è trattenuto entro il tubo 3 attraverso deformazioni anulari o puntale plastiche 15 di quest'ultimo che definiscono strozzature interne al tubo distanziate e delimitanti la sede per il suddetto corpo. The body 10 is retained within the tube 3 through annular deformations or plastic tips 15 of the latter which define narrowings inside the tube that are spaced apart and delimit the seat for the aforesaid body.

Come detto, la porzione 7 del capillare 1 è inserita entro la sede 9 del corpo 10. Tale sede è svasata almeno in prossimità di una sua apertura 18 così da fungere da invito all'inserimento in essa del capillare; la sede è inoltre chiusa all'altra estremità 19 ed il fluido refrigerante può passare oltre il corpo 10 solo transitando attraverso di esso entro i suoi pori. La suddétta parte svasata può prolungarsi in modo differente entro la sede 9 ed avere diversi diametri: in figura 2 tale sede ha una parte 17 di diametro più ampio rispetto a quella in figura 3. Si crea così un condotto di sicurezza per il fluido refrigerante che, nel caso si otturino i pari del corpo 10, può scorrere entro tale condotto 17, entro l'intercapedine 13 e riprendere il suo flusso verso l'evaporatore. Tale condotto 17 può essere continuo attorno al capillare (ovvero la parte 17 è in tutte le sue parti di diametro superiore a quello del capillare) oppure comprendere una pluralità di parti o condotto che fungano da sicurezza come sopra indicato. In ogni caso, il corpo 10 è fissato in modo inamovibile per interferenza all'estremità 5. Grazie al trovato, nell'eventualità che durante il funzionamento del circuito frigorifero, ad esempio in un refrigeratore si ingenerino rumori in corrispondenza dell'estremità 5 del capillare, il corpo 10 funge da assorbitore di tali rumori e quindi da silenziatore. Tale corpo funge anche da assorbitore delle vibrazioni del capillare. Inoltre, grazie al tipo di materiale impiegato per la sua realizzazione, il corpo funge indirettamente da elmento filtrante l'umidità eventualmente presente nel fluido refrigerante se opportunamente dimensionato. As said, the portion 7 of the capillary 1 is inserted into the seat 9 of the body 10. This seat is flared at least in proximity to one of its opening 18 so as to act as an invitation to insert the capillary therein; the seat is also closed at the other end 19 and the cooling fluid can pass beyond the body 10 only by passing through it within its pores. The aforesaid flared part can extend in a different way within the seat 9 and have different diameters: in figure 2 this seat has a part 17 with a wider diameter than that in figure 3. A safety duct is thus created for the refrigerant fluid which , if the peers of the body 10 are clogged, it can slide within this duct 17, within the interspace 13 and resume its flow towards the evaporator. This duct 17 can be continuous around the capillary (ie the part 17 is in all its parts with a diameter greater than that of the capillary) or it can comprise a plurality of parts or duct which act as safety as indicated above. In any case, the body 10 is fixed in an immovable way by interference to the end 5. Thanks to the invention, in the event that during the operation of the refrigeration circuit, for example in a chiller, noises are generated at the end 5 of the capillary , the body 10 acts as an absorber of such noises and therefore as a silencer. This body also acts as an absorber for the vibrations of the capillary. Furthermore, thanks to the type of material used for its construction, the body indirectly acts as a filtering element for any humidity present in the refrigerant fluid if suitably sized.

Secondo una variante del trovato, il corpo 10 presenta una densità differenziata (inferiore in corrispondenza del capillare 1 e superiore in corrispondenza della sua estremità libera 22 nel senso del flusso del refrigerante), cosa che migliora la funzione di drenaggio di tale refrigerante nei confronti di eventuali impurità presenti in esso. According to a variant of the invention, the body 10 has a differentiated density (lower in correspondence with the capillary 1 and upper in correspondence with its free end 22 in the direction of the flow of the coolant), which improves the drainage function of this coolant towards any impurities present in it.

Inoltre, tale estremità può essere conformata come una pluralità di fili a bracci rivolti nella direzione del flusso del refrigerante, cosa che rende più laminare tale flusso ottimizzandolo. Furthermore, this end can be shaped as a plurality of wires with arms facing in the direction of the flow of the coolant, which makes this flow more laminar by optimizing it.

Altre varianti del dispositivo secondo il trovato possono essere previste alla luce della descrizione che precede e devono essere ritenute ricadere nell'ambito del presente documento. Other variants of the device according to the invention can be envisaged in the light of the preceding description and must be considered to fall within the scope of the present document.

Claims

CLAIMS 1. Device for optimizing the flow of refrigerant fluid, within a refrigeration circuit, sent to an evaporator through an expansion member (1) and for reducing the level of the expansion noise, characterized in that it comprises a body (10) made in porous material placed at a free end (5) of this expansion member (1) along the path of the refrigerant fluid towards the evaporator and within a containment tube (3) of this member (1) placed at the inlet of said evaporator, said body (10) containing at least a portion (7) of said free end (5) of said member (1) and being fixed within said tube (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that its body (10) made of porous material is made of sintered metal.

3. Device according to claim 1, characterized in that its body (10) is made of porous resin.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the density of its body (10) is variable passing from one of its ends (18) to the other (22) in the direction of the flow of refrigerant fluid.

5. Device according to claim 1, characterized in that its body (10) comprises a seat (9) containing the portion (7) of the end (5) of the expansion member (1), said seat being at least partly conical (in 17).

6. Device according to claim 5, characterized in that the seat (9) of its body (10) is closed at one of its ends (19).

7. Device according to claim 1, characterized in that the seat (9) of the body (10) has at least one channel (17) around the portion (7) of the expansion member (1) and that between the body ( 10) and a wall (12) of the containment tube (3) there is a cavity (13).

8. Device according to claim 7, characterized in that the interspace is made up of surface channels provided on the body (10) in correspondence with the wall (12).

9. Device according to claim 1, characterized in that the containment tube (3) comprises deformed parts (15) defining, inside said tube, bottlenecks. the latter being spaced apart along the tube (3) so as to accommodate the body (10) in porous material between them.

10. Device according to claim 1, characterized in that the body made of porous material has an end (22), opposite to that (18) through which the expansion member (1) is inserted in the seat (9) of the body itself, so shaped as to generate a laminar flow of the refrigerating fluid beyond the body itself in the direction of this flow, thus optimizing said flow of fluid directed to the evaporator.