BRPI0415871B1 - trocador de calor, em particular, resfriador de ar de carga/meio de resfriamento - Google Patents

trocador de calor, em particular, resfriador de ar de carga/meio de resfriamento Download PDF

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Abstract

"trocador de calor, em particular, resfriador de ar de carga/meio de resfriamento". a presente invenção refere-se a um trocador de calor, em particular, a um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento (1), em forma de construção de discos com uma infinidade de discos (2), sendo que dois discos (2) adjacentes definem um espaço intermediário, que é atravessado por um meio do trocador de calor, e por uma entrada do meio do trocador de calor (9) e por uma saída do meio do trocador de calor (11) comuns para os discos (2), no qual, pelo menos, dois canais do meio do trocador de calor (5, 6) estão previstos para cada entrada do meio do trocador de calor e/ou saída do meio do trocador de calor (9 ou 11).

Description

(54) Título: TROCADOR DE CALOR, EM PARTICULAR, RESFRIADOR DE AR DE CARGA/MEIO DE RESFRIAMENTO (51) Int.CI.: F28D 9/00 (30) Prioridade Unionista: 10/11/2003 DE 103 52 880.6 (73) Titular(es): BEHR GMBH & CO. KG (72) Inventor(es): DANIEL HENDRIX; FLORIAN MOLDOVAN; JÜRGEN WEGNER (85) Data do Início da Fase Nacional: 10/05/2006
1/6
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para TROCADOR DE CALOR, EM PARTICULAR, RESFRIADOR DE AR DE CARGA/MEIO DE RESFRIAMENTO.
[001] A presente invenção refere-se a um trocador de calor, em particular, resfriador de ar de carga/meio de resfriamento em forma de construção de placas com uma infinidade de placas, sendo que duas placas adjacentes definem um espaço intermediário, que é atravessado por um meio do trocador de calor, e por uma entrada do meio do trocador de calor e por uma saída do meio do trocador de calor, sendo que pelo menos, dois canais do meio do trocador de calor estão previstos para cada entrada do meio do trocador de calor e/ou saída do meio do trocador de calor.
[002] Em resfriadores de ar de carga/meio de resfriamento tradicionais em forma de construção de placa, o ar de carga e o meio de resfriamento são introduzidas nas placas através de uma única tubulação. Um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento deste tipo deixa ainda a desejar, em particular, com respeito à potência de resfriamento.
[003] É tarefa da invenção colocar à disposição um trocador de calor aperfeiçoado.
[004] Esta tarefa é solucionada por um trocador de calor onde a entrada do meio do trocador de calor apresenta uma ramificação para transportar meio do trocador de calor para pelo menos dois canais do meio do trocador de calor e a ramificação é disposta no lado de entrada de fluxo antes das placas, as placas cada uma tendo duas aberturas de entrada e duas aberturas de saída através das quais meio do trocador de calor é respectivamente admitido no espaço intermediário entre as placas e conduzido para fora delas, as ditas aberturas de entrada e aberturas de saída sendo formadas de modo idêntico, e as placas tendo uma abertura de entrada para ar de carga e uma abertuPetição 870180022744, de 21/03/2018, pág. 7/19
2/6 ra de saída para ar de carga de modo que uma primeira distância entre o ponto central da abertura de entrada de ar de carga e o ponto central da abertura de saída de ar de carga é maior que uma segunda distância entre o ponto central da abertura de entrada e o ponto central da abertura de saída.
[005] De acordo com a invenção está previsto um trocador de calor, em particular, um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento, em forma de construção de placas com uma infinidade de placas, sendo que duas placas adjacentes definem um espaço intermediário, que é atravessado por um meio do trocador de calor, e por uma entrada do meio do trocador de calor e por uma saída do meio do trocador de calor, sendo que, pelo menos, dois canais do meio do trocador de calor estão previstos para cada entrada do meio do trocador de calor e/ou saída do meio do trocador de calor. Nesse caso, os canais do meio do trocador de calor são formados, de preferência, por aberturas alinhadas, em particular, entre si, nas placas individuais.
[006] Ao invés de um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento, também pode ser empregado um outro trocador de calor qualquer, montado de modo correspondente, por exemplo, um resfriador de óleo. Um trocador de calor desse tipo, executado de acordo com a invenção possibilita uma boa distribuição do meio de resfriamento através da superfície das placas individuais, relevante para a transmissão de calor, os quais formam o trocador de calor. Através da distribuição de corrente uniforme reduz-se a problemática de ebulição em trocadores de calor empregados em áreas críticas desse tipo.
[007] A distribuição do meio do trocador de calor é apoiada através de uma configuração das placas simétrica ao eixo, com referência aos canais do meio do trocador de calor, em relação ao seu eixo longitudinal. Se as placas, além disso, forem executados simétricos ao eixo em relação ao seu eixo transversal, então a montagem é facilitada.
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3/6 [008] De preferência, está prevista uma única entrada do meio do trocador de calor e/ou uma única saída do meio do trocador de calor, que apresenta uma ramificação ou uma condução conjunta. Isto possibilita uma montagem relativamente simples com passagem de calor aperfeiçoada, em virtude da melhor distribuição de corrente.
[009] A ramificação e/ou a condução conjunta são executadas, de preferência, em forma de arco circular, de tal modo que é possível uma montagem que economiza espaço, em torno dos pinos ou similares que seguram as placas individuais.
[0010] Na área da ramificação e/ou da condução conjunta - visto na direção de corrente - está previsto, de preferência, um dobramento de 30° a 90°, sendo que a parte bifurcada da ramificação ou da condução conjunta está alinhada paralelamente às placas.
[0011] A entrada do meio do trocador de calor que passa em dois canais do meio do trocador de calor após a ramificação, passa paralelamente aos canais do meio do trocador de calor, enquanto que a parte da ramificação de duas partes está disposta, de preferência, em um plano que fica perpendicular a isso. A saída do meio do trocador de calor, proveniente de dois canais do meio do trocador de calor, que passa para a condução conjunta, passa, de preferência, paralelamente aos canais do meio do trocador de calor, enquanto que a parte da ramificação de duas partes está disposta, de preferência, em um plano que fica perpendicular a isso. Isto possibilita uma montagem compacta e que economiza espaço do trocador de calor. De modo alternativo, a condução também pode ocorrer por meio de dois tubos individuais, executados separadamente, que estão ligados entre si através de uma peça de ligação em forma de Y.
[0012] De preferência, um trocador de calor desse tipo é empregado como resfriador de ar de carga/meio de resfriamento para o resfriamento do ar de carga. Nesse caso, é empregado, de preferência,
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4/6 uma mistura com água e glicol como meio do trocador de calor (meio de resfriamento).
[0013] A seguir, a invenção será esclarecida em detalhes, com auxílio de um exemplo de execução com referência ao desenho.
[0014] Neste desenho são mostrados:
[0015] Figura 1 uma representação explodida esquemática em perspectiva de um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento em forma de construção em placas, de acordo com o exemplo de execução, [0016] Figura 2 uma representação em perspectiva do resfriador de ar de carga/meio de resfriamento da Figura 1, [0017] Figura 3 um corte através do resfriador de ar de carga/meio de resfriamento da Figura 1, ao longo da linha lll-lll na Figura 4, e [0018] Figura 4 um corte através do resfriador de ar de carga/meio de resfriamento da Figura 1, ao longo da linha IV-IV na Figura 3.
[0019] Um resfriador de ar de carga/meio de resfriamento 1 que serve como trocador de calor entre o ar de carga e o meio de resfriamento apresenta uma infinidade de placas do meio de resfriamento 2 empilhados um sobre o outro. Nesse caso, em cada placa do meio de resfriamento 2 estão previstas duas aberturas de entrada 3 e duas aberturas de saída 4 para cada, através das quais o meio de resfriamento como meio do trocador de calor é conduzido aos espaços intermediários das placas do meio de resfriamento 2 ou é retirado dele. A direção de corrente nas figuras está esclarecida através de setas. Nesse caso, o meio de resfriamento se propaga, após a entrada, através das aberturas de entrada 3, através de toda a largura dos espaços intermediários das placas do meio de resfriamento 2 e flui, de maneira uniforme, na direção das aberturas de saída 4 (vide Figura 3), de tal modo que todo o comprimento e a largura dos espaços intermediários entre as aberturas de entrada e de saída 3 e 4 são atravessados de
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5/Q maneira uniforme, e pode ocorrer uma passagem de calor otimizada do ar de carga a ser resfriado, que passa entre as placas do meio de resfriamento 2 individuais e o resfriador de ar de carga/meio de resfriamento 1.
[0020] As aberturas 3 e 4 das placas do meio de resfriamento 2 empilhados um sobre o outro formam canais do meio de resfriamento 5 e 6. Para isso, as áreas das aberturas 3 e 4 são executadas correspondentemente salientes, de tal modo que está disponível espaço intermediário suficiente, para que o ar de carga possa passar entre as placas do meio de resfriamento 2 e possa ser resfriado.
[0021] Os dois canais do meio de resfriamento 5 - vistos na direção de corrente do meio de resfriamento - começam em uma ramificação 7, que apresenta uma bifurcação 8 em forma de arco circular, e uma entrada do meio de resfriamento 9 disposta centralmente no arco circular da mesma, disposta paralelamente aos canais do meio de resfriamento 5. Assim, o meio de resfriamento conduzido através da entrada do meio de resfriamento 9 é dividido de maneira uniforme para os dois canais do meio de resfriamento 5.
[0022] A saída é executada correspondendo à entrada. Assim, os dois canais do meio de resfriamento 6 terminam com uma condução conjunta 10, que é executada correspondente à ramificação 7, e apresenta uma saída do meio de resfriamento 11.
Lista dos números de referência resfriador de ar de carga/meio de resfriamento placa do meio de resfriamento abertura de entrada abertura de saída canal do meio de resfriamento canal do meio de resfriamento ramificação
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6/6 bifurcação entrada do meio de resfriamento condução conjunta saída do meio de resfriamento
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Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Trocador de calor, em particular, resfriador de ar de carga/meio de resfriamento (1) em forma de construção de placas com uma infinidade de placas (2), sendo que duas placas (2) adjacentes definem um espaço intermediário, que é atravessado por um meio do trocador de calor, e por uma entrada do meio do trocador de calor (9) e por uma saída do meio do trocador de calor (11), sendo que pelo menos, dois canais do meio do trocador de calor (5, 6) estão previstos para cada entrada do meio do trocador de calor e/ou saída do meio do trocador de calor (9 ou 11), caracterizado pelo fato de que a entrada do meio do trocador de calor (9) apresenta uma ramificação (7) para transportar meio do trocador de calor para pelo menos dois canais do meio do trocador de calor e a ramificação (7) é disposta no lado de entrada de fluxo antes das placas (2), as placas (2) cada uma tendo duas aberturas de entrada (3) e duas aberturas de saída (4) através das quais meio do trocador de calor é respectivamente admitido no espaço intermediário entre as placas (2) e conduzido para fora delas, as ditas aberturas de entrada (3) e aberturas de saída (4) sendo formadas de modo idêntico, e as placas (2) tendo uma abertura de entrada para ar de carga e uma abertura de saída para ar de carga de modo que uma primeira distância entre o ponto central da abertura de entrada de ar de carga e o ponto central da abertura de saída de ar de carga é maior que uma segunda distância entre o ponto central da abertura de entrada (3) e o ponto central da abertura de saída (4).
  2. 2. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os canais do meio do trocador de calor (5, 6) passam perpendiculares ao plano das placas (2).
  3. 3. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que com respeito aos canais do meio do
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    2/2 trocador de calor (5, 6), as placas (2) são executadas simétricas ao eixo, com referência ao seu eixo longitudinal.
  4. 4. Trocador de calor de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que com respeito aos canais do meio do trocador de calor (5, 6), as placas (2) são executadas simétricas ao eixo, com referência ao seu eixo transversal.
  5. 5. Trocador de calor de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída do meio do trocador de calor (11) apresentam uma ramificação (7) ou uma condução conjunta (10).
  6. 6. Trocador de calor de acordo a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a ramificação e/ou a condução conjunta (7 ou 10) é executada em forma de arco circular.
  7. 7. Trocador de calor de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 e 6, caracterizado pelo fato de que na área da ramificação (7) e/ou da condução conjunta (10), visto na direção de corrente está previsto um dobramento de 30° a 90°.
  8. 8. Trocador de calor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a entrada do meio do trocador de calor (9) que passa em dois canais do meio do trocador de calor (5) após a ramificação (7), passa paralelamente aos canais do meio do trocador de calor (5), enquanto que a parte da ramificação (7) de duas partes está disposta em um plano que fica perpendicular a isso.
  9. 9. Trocador de calor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a saída do meio do trocador de calor (11) proveniente de dois canais do meio do trocador de calor (6) que passa para a condução conjunta (10), passa paralelamente aos canais do meio do trocador de calor (6), enquanto que a parte da ramificação (7) de duas partes está disposta em um plano que fica perpendicular a isso.
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