IT8268178A1

IT8268178A1 - Serbatoio per l'acqua per uno scambiatore d calore a circolazione di liquido comprendente un passaggio di degassificazione del liquido e scambiatore di calore comprendente questo serbatolo per l'acqua

Info

Publication number: IT8268178A1
Application number: ITTO1982A068178A
Authority: IT
Original assignee: Valeo
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-04-08
Also published as: IT8268178A0; FR2514484A1; IT1155976B; FR2514484B1; ES275486U; ES275486Y

Description

"SERBATOIO PER L'ACQUA PER UNO SCAMBIATO-RE DI CALORE A CIRCOLAZIONE DI LIQUIDO COMPRENDENTE UN PASSAGGIO DI DEGASS IF ICAZ IONE DEL LIQUIDO E SCAMBIA TORE Di CALORE COMPRENDENTE QUESTO SERBATOIO PER L'ACQUA'

RIASSUNTO

La presente invenzione? si riferisce ad ur>o scam-

b iatore di calore- a cireo Iazione di liqu ido, un serbar

toio per l'acqua del quale comprende una camera di e- j i spansione ed una camera collettrice col legate tramite!

un passaggio di degassificazione del liquido.

La camera coi lettrice ? divisa in due compartir : I menti ( 18 , 19) mediante una paratia trasversale (20) |

e ciascuno di questi due compartimenti ? collegato alfa

camera di espansione (17) mediante un passaggio di de-

gassificazione del liquido (23, 28) r ispett ivament e .

L'invenzione si app Iica iri part ico Iare a i rad ?

tori dei circuiti di raffreddamento dei motori diesel.

La presente invenzione si riferisce ad un ser?

batoio per l'acqua per uno scambiatore di calore a c ir-

colazione di I iquido, in particolare ad un rad iatore ?

facente parte di un circuito di raf freddamento di un

? motore di un'automobi le, come lo scambiatore di calo?.

? re comprendente questo serbatoio per l'acqua. !

i i Si sa che un serbatoio per l'acqua di uno scanvi b latore di tale t i.po pu? comprendere una prima camera?,

j o camera col lettrice, nel la quale sboccano i tubi del;

! fascio del io scamb iatore, ed una seconda camera, o cai?

rnera di espansione, adatta per essere riempita parzial?

mente di Iiqu ido e comportante un or ifizio chiuso da

i un tappo a valvole tarate di sovrapressione e di de?

pressione. Si prevede in generale, in un tale serbato?

io per l'acqua, un passaggio di degassificazione del j

liquido, che collega una parte, (pi? spesso I 'est re- ;

m it? superiore), del l-a camera col lettrice alla camera

di espansione, in modo tale che le bo Ile d'aria o di !

? gas trasportate da! I iquido e che si riuniscono in !

r ! questa parte della camera col lettrice al momento dei 1

funzionamento dello scambiatore, possano essere eva?

cuate attraverso questo passaggio di degass if ica z ione

nel la camera di espansione, cosa che evita la forma?

zione di "punti caldi" nella culatta del motore asso?

ciato allo scambiatare, provocati dalla presenza di

Quando questo scambiatore ? del t ipo a circo-,

Jazione di liquido a U o S, la camera collettrice del

detto serbatoio per l'acqua ? divisa in due comparti-'

menti da una paratia trasversale ed il passaggio di ;

}

:degas s ificazione coll ega alla camera d i espans ione ?

!

juno di questi compart iment i (il compartimento super ioi ; . ?? ' | I | !re, quando il serbatoio per l'acqua ? disposto generaj_

I

mente vert icale e i "tubi del fascio dello scambiatore

sono disposti or izzont a 1i) . Si ? constatato tuttavia

* \

che, in questo caso, la degassificazione del I iqui do

J

circolante nello scambiatore non ? perfetta, cosa che

presenta un inconveniente, in particolare quando il

motore associato allo scambiatore ? un motore diesel,

che ? pi? soggetto a II'appar i z ione di punti caldi nel-! |

: la cui atta . i

L'invenzione ha per scopo uno scambiatore di

;calore che permetta di realizzare una degass if icaz io

ne completa del liquido che circola in essQ.

Essa propone a questo scopo un serbatoio per

l'acqua per uno scambiatore di calore a circolazione

di Iiqui do, comprendente una camera di espansione e

una camera collettrice divisa mediante una paratia in

due compartimenti, e un passaggio di degassificazione,

de I Iiqu ido che collega un pri mo de i dett i compart i

menti de 1Ia camera co IIettr ice alla camera d r espan?

sione, caratter izzato dal fatto che il secondo compar?

timento della camera collettrice ? anch'esso collega- I ? t | ;to alla camera di espansione mediante un altre? passag? i

gio di degassificazione del liquido. -i ' ! | i j Si ? in effetti constatato che, al momento de I r ?; 1i

Ifunz ionamento dello scamb iatore, de Ile bolle di aria

| - - ;

I . . . !

io di gas si riunivano, non solamente nel primo compari it I _ :

t imento della camera coll ettr ice provvi sto de I passag?

gio di degassificazione che permetteva di evaquar le

nella camera di espansione, ma anche nel secondo com?

partimento della camera collettrice, da cui esse pote?

vano ripartire nel circuito di ra ffreddament o per rag ? giungere la eulotta del motore.

La disposizione di un altro passaggio di de- j | ? l ? gassificazione nel secondo compartimento della camera :

i i

jcol lettrice permette di evacuare queste boi le nel la i I ii !!

icamera di espansione. i

? \

r Secondo un'altra caratt er ist ica de l?[' in venz io-!

:ne quest'altro passaggio di degassificazione sbocca

nel secondo compartimento della camera collettrice ne_|_

le vici nanze immed iate de IIa parat ia che separa i due

compartimenti. In effetti, ? in generale sotto questa

paratia che le bolle di aria o di gas avevano tenden-

za a radunarsi ne secondo compartimento- Questa para

:t ia ? la maggior parte delle volte orizzontale, ma es-I

sa pu? anche essere obliqua per facilitare la guida

jdelte bolle verso il detto altro passaggio di degassi^ i T ?, i !f icaz ione . . I

.i L'invenzione propone anche uno scambiatore d

.calore, tipo in particolare un radiatore facente par-! iite di. un c.ircuito di .raffreddamento' del motore di una |' i! . . I! !automob ile, caratter izzato dal fatto che esso compren-

! . . . . ! jde un serbatoio per l'acqua del tipo che ? appena sta-

!to descr itto. | f * ?3

Nella descrizione che segue, fatta a titolo t?

i di esempio, ci si riferisce ai disegni annessi nei

qua li: >3

- la figura 1 ? una vista schematica in spac-:

icato parziale di uno scambiatore di calore comprendenf-I;te un serbato /io per l'acqua secondo .l'i..inven?.z?.one;. Ij ? J ! - le figure 2 e 3 sono delle viste simili al-j j ' '' . . | !la figura 1., ma per altre forme di reai izzazione del-j . | j I'invenz ione; ? i

" ??? ? ! t j - fa figura 4 ? una vista schematica vista j

? _ S ! longitudinalmente di un'altra forma di reai izzazione

? i di un serbatoio per l'acqua secondo l'invenzione;

- le figure 5 e 6 sono delle viste schematiche

in spaccato trasversale secondo le; linee V-V e VI-VI

della figura 4, r ispett ivernante .

rappresenta in modo schematico uno scambiatore di ca?

lore provvisto di un serbatoio per l'acqua secondo

? invenz ione

i__ Lo scambiatore di calore comprende un fascio ?

:10 di tubi disposti generalmente orizzontali, nel qua?

j Ie il liq.uido, per esempio il liquido di raffredda-! ; [mento di un motore a combust ione interna, circola a i

| S, come indicato dal le frecce 11-

A una del l.-e estremit? del fascio 10 ? montato

un serbatoio per l'acqua 12, disposto generalmente 1 ; verticale, diviso mediante una paratia trasversale 13

in due compartimenti 14 e 15 di misura differente,

essendo la paratia 13 prevista nel terzo inferiore del

iserbat?io per I 'acqua 12.

| Al I'altra estremit? del fascio 10 ? montato

| un serbatoio per l'acqua 16 secondo l'invenzione, for? ; !mante una camera di espansione 17 ed una camera col - .

; lettrice divisa in due compartimenti 18 e 19 vert ical?

; mente sovrapposti e separati uno dall'altro mediante

una paratia trasversale 20 prevista nel terzo superio?

re della camera collettrice. Il compartimento superio?

re 18 del la camera col lettrice ? provvisto di una tu?

batura 21 di entrata del liquido nello scambiatore,

essendo la tubatura di uscita 22 presentata dal compartimento interiore 1!) dell'altro serbatoio per la

acqua 12.

In modo abituale, un passaggio di degass if ica?

rtone 23 collega la parte superiore del compart imento

:super iore 18 alla camera di espansione 17 ed ? per

esempio formato da un orifizi?o del la parete 24 che se-

;para la camera collettrice da IIa camera di espansione.

La camera di espansione comprende, nel la par?

te superiore, un manicotto 25 che pu? formare l'orifi?

zio di riempimento e che ? chiuso da un tappo 26 a

valvole tarate di sovrapressione e di depressione. Al?

la sua estremit? inferiore, la camera di espansione

17 ? col legata ai tubi inferiori del fascio tramite

? [ un condotto 27 presentato dal serbatoio per l'acqua.

Durante il fun z ionament o , il tiqu ido d ? raf?

freddamento del motore a combustione interna associa?

to penetra tramite la tubatura di entrata 21 ne l com?

partimento superiore 18 della camera coll ettr ice de 1

;serbato io per I'acqua 16, circola nei t ub i *de I fascio

10 come indicato dalla freccia 11 per raggiungere il

compartimento superiore 14 dell'altro serbatoio per I I

l'acqua 12, ripassa in ^senso in verso ne! fascio 10 ? I

? per guadagnare il compartimento inferiore 19 della ca ? mera collettrice del serbatoio per l'acqua 16, poi cir?

co Ia di nuovo nei tubi inferiori come indicato dal la

?uaa ?uJ*y ^

to inferiore 15 del serbatoio per l'acqua 12 e ritornare verso il motore a combustione interna attraverso

la tubatura di uscita 22- Le bolle d'aria o di gas trasportate dal liquido che circola nello scambiatore

hanno la tendenza a radunarsi alla sommit? del compart imento superiore 18 de IIa camera collettr ice de I ser-;batoio per l'acqua 16 e, in ragione della leggera depress ione re Iat iva che regna neIIa camera d i espansione 17 sono aspirate in questa camera dal passaggio di

degass ificazione 23-Si ? constatato tuttavia che delle boile d'aria o di gas si raccoglievano anche nel compartimento inferiore 19 della camera collettrice, sotto la paratia trasversale 20 e, per questa ragione, l'invenzione

|prevede un secondo passaggio di degassificazione 28

iche collega la parte superiore del compartimento 19

alla camera di espansione 17. Si assicura cos? una degassi ficaz ione completa del liquido circolante nello

scamb iatore.

Lo scambiatore di calore rappresent ato sulla

figura 2 ? anch'esso a circolazione di Iiquido a S,

e differisce da quello rappresentat o sulla figura 1

! i per la disposizione delle tubature di entrata e di

usci ta del liquido nello scambiatore. ^

i ivjuia i ru i? uc ? ?u av^t? mu idLU" re ? provvisto, ad una estremit?, di un serbatoio per l'acqua 32 di tipo usuale, diviso in due compartimenti 33 e 34 da una paratia trasversale 35 situata net terzo super iore del serbatoio per l'acqua. La tubatura 36 di entrata', del liquido nello scambiatore sbocca nel compartimento superiore 33. L'altro serbatoio per l'acqua 37 dello scambiatore ? diviso, come nella forma di realizzazione precedente in una camera di espansione 38 e in una camera col lettrice anch'essa divisa in un compart imento superiore 39 ed un compar 1 t imento infer iore 40 da una paratia trasversa Ie 41 situata al terzo inferiore del la camera col lettrice. La tubatura 42 di uscita del 1iquido ? presentata dal 4 compartimento inferiore 40 della camera collettrice. , La paratia o parete 43 che separa la camera di espansione 37 dalla camera collettrice s? ferma nelle vi- : c inanze de I1a parete inferi ore de f serbato io per la acqua 37 e forma cos? un ?rifiii?" di col legamento fra la parte inferiore del la camera di espansione 37 e la tubatura di uscita 42.

Un passaggio di degassificazione 44 collega la parte super iore del compartimento 39 alla camera di espansione 38 e, secondo l'invenzione, un secondo \ passaggio di degassificazione 45 collega la parte su? espansione 38.

li funzionamento di questo scambiatore ? iden tico a quello precedentemente descritto. Si noter? semp Iicernente che_,_ne IIa forma di rea! izzazione de IIa figura l iI secondo passaggio di degassificazione 28 :? formato ad un live Ilo superiore alla superficie li? !bere del liquido -normalmente contenuto nella camera di espansione 17, mentre, .nella forma di reai izzazione del la figura 2, iI secondo passaggio di degassificazione 45 ? formato ad un livello inferiore al la superficie libera del liquido nella camera di espansione 38 .

Nella forma di rea Iizzaz ione rappresentata sulla figura 3, io scambiatore ? del tipo a circolazione a U, come indicato dalle frecce 51 ? Su una estremit? del fascio 10 dello scambiatore ? montato un serbatoio per I'acqua 52 che non ? diviso in due o pi? compartimenti da una paratia trasversale. L'altro serbatoio per l'acqua 53 dello scambiatore presenta, come nelle forme di realizzazione precedenti, una camera di espansione 54 ed una camera col lettrice, che ? divisa in due compartimenti 55 e 56 da una paratia trasversale 57 situata nella parte mediana del serbatoio per l'acqua. La tubatura 58 di entrata del I iqu i? uu neiio stdmoiaiore SDOcca nei compart imeneo superio re 55 della camera collettrice, mentre la tubatura di uscita 59 sbocca nel compart imento inferiore 56. Come nella .forma di realizzazione della figura 2, .la parete 60 che separa la camera di espansione dalla camera coll ettr ice ne I serbatoio per l'acqua alloggia, nella parte infar iore del serbatoio per l'acqua un passaggio o x>riftrio 61 di collegamento fra la camera di espansione 54 e la tubatura di uscita 59.

Un primo passagg io di degassificazione 62 ? formato, nel modo abituale, fra la parte superiore ?

?! del compat imento 55 della camera collettrice e la ca c?

? mera di espansione, e un altro passaggio di degassificazione 63 ? formato fra la camera di espansione

54 e iI secondo compartimento 56 della camera collettrice, immed iet.amente al di sotto della paratia trasversa Ie 57?

In questa forma di realizzazione, il liquido di faffreddamento del motore a combustione interna penetra nel compartimento 55 della camera collettrice attraverso la tubatura di entrata 58, circola nel fascio come indicato dalla freccia 51 super iore e raggiunge iI serbatoio per I'acqua 52, circola in senso inverso nel fascio come indicato dalla freccia 51 inferiore e raggiunge l'altro compartimento 56 della bolle d'aria e di gas radunate nella parte superiore

dei compart iment i 55 e 56 sono evacuati nella camera

di espansione 54 attraverso i passaggi di degassificazione 62 e 63*

Ne IIe forme di realizzazione de Ile figure 1,

i 2 e 3# *1 serbatoio per I'acqua pu? essere ottenuto

in un sol pezzo mediante stampaggio con la parete che

separa la camera di espansione e la camera collettrice e con la paratia trasversale che divide la camera collettrice in due compartimenti- I passaggi di degassiFi cazione possono essere dei semplici orifiz-? de IIa

parete o dei condotti derivanti da stampaggio, o ancora dei tubi riportati. La parete che separa la camera

di espansione dalla camera collettrice pu? essere formata da un contenitore interno riportato all'interno

del serbatoio per l'acqua, etc.

Sul la figura.4,,si ? rappresentato una forma

di rea1izzaz ione del serbatoio per l'acqua secondo la invenzione che ? una variante di quella rappresentata

sulla figura 3 e nella quale la camera di espansione

70 e la camera collettrice 71 sono ottenute mediante stampaggio in un sol pezzo, ma sono degli ambianti se?

parat i, una di forma sensibilmente cilindrica e l'altra sens ib iImente sem i-c iIindrica. Quest i due amb ient i

RIVENDICAZIONI _ *

1. - Serbatoio per l'acqua per uno scambiatore di calore a circolazione di liquido, in particolare per un'automobi le, comprendente una camera di espaji s ione e una camera collettrice divisa tramite una paratia in due compartimenti, ed un passaggio di degassificazione de I Iiqu ido che collega un primo de i dett i *1 compa rt iment i de 1la.camera eoi Iettr ice alla camera d i espansione, caratt er i.zzato dal fatto che il secondo compart imento (_19, 4.0, 56, 75) della camera collettrice ? collegato alla camera di espansione (17, 38, 54, 70) mediante un altro, passaggio (28, 45, 63, 79) di degass if icaz ione de I Iiqu ido.

2. - Serbatoio per l'acqua secondo la rivendicazione 1, caratteri zzato dal fatto che questo passaggio di degassi f icazione (28, 45, 63, 79) sbocca nel secondo compart iment o (19, 40, 56, 75) della camera

iin late v i^ i?????^? uc iid td pd" ratia 50, 41, 57, 73).

3. - Serbatoio per l'acqua secondo la rivendicazione 1 o 2, caratter izzato dal fatto che il detto altro passaggio di degassificazione (28, 45, 63) ? un orefizio di una parete (24, 43, 60} che separa la camera collettrice dalla camera di espansione.

4? ~ Serbatoio per l'acqua secondo la rivendicazione l o 2, caratter izzat o dal fatto che il detto altro passaggio di degassificazione (79) che sbocca nel secondo compartimento (75) della camera collettri-?3 ce ? un condotto derivante da stampaggio con la camera collettrice (71) e la camera di espansione (70).

5? - Serbatoio per l'acqua secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratter izzat o dal fatto che esso ? d isposto genera Imente verticale e dal fatto che il detto passagg io di degass if icaz ione (28, 45, 63, 79) sbocca ne I secondo compart imento (19, 40, 56, 75) immed iatamente al di sotto della paratia (20, 41, 57, 73) che separa i due compartimenti dal la camera co IIettr ice .

6. ? Serbatoio per l'acqua secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la detta paratia (20, 41, 57, 73) ? sensibilmente orizzontale o , ob !iqua .

Claims

7- ~ Serbatoio per l'acqua secondo una delle r ivend ica z ion i precedenti carati er izzato dal fatto che la parte inferiore della camera di espansione (17, 38, j54, 70) ? col legata alla parte inferiore de 1l.a camera^ jcol lettrice (40, 56, 75) e/o a Il'use ita (22, 42, 59, ; ? i 77) del lo scambiatore. j i . ?j | 8. - Scambiatore di calore, caratten izzato ? ?. .1 jdal fatto che esso comprende un serbatoio per l'acqua; !secondo una delle rivendicazioni precedenti.