RIVENDICAZIONE
di priorit? della domanda di brevetto germanica n? P 3209 240.7 depositata in data 13.3.82
10 INVENTORE Dieter STEEB 10
Depositata in data *--3 MAR. teu? 1 2 44 8 A/83
R IA S SU N TO
Lo scambiatore di calore presenta un pacchetto di
O
tubi piatti. Ciascun tubo piatto consiste in una cop-15 pia di piastre in lamiera e sbocca ad una estremit? fi in un vano di rinvio il quale ? formato mediante sporgenze delle piastre coordinate al tubo piatto le quali sporgono oltre 1*estremit? del pacchetto di tubi piatti.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
20 L'invenzione ha per oggetto uno scambiatore di calore con un pacchetto formato da tubi piatti che allo scopo di formare vani di convogliamento dell'aria, sono tenuti a distanza da lamelle e ciascuno dei quali consiste in una coppia di piastre in lamiera, tenute a distanza l'una dall?altra da distanziatori, in forma
di lardoni, al fine di formare due vani di convogliamento antiparalleli per il mezzo da raffreddare, in
cui una estremit? di ogni tubo piatto sbocca in una cassetta di connessione avente ciascuna un?apertura di entrata ed una di uscita per il mezzo da raffreddare mentre l?altra estremit? sbocca in un vano di rinvio.
Scambiatori di calore di questo tipo vengono utilizzati fra l?altro come refrigeratori per esempio raffreddatori dell?olio in motori, compressori a spirale o
10 simili, applicando la cassetta di connessione al refri&e ratore o blocco del compressore in modo che il pacchet-jto dei tubi piatti si estende a sbalzo dalla zona di
O
flangiatura.
Nei scambiatori di questo tipo, gi? noti, i vani
di convogiramento antiparalleli dei tubi piatti sono collegati mediante una cassetta collettrice strutturat in modo simile alla cassetta di connessione all?altra estremit? dei tubi piatti. Poich? la cassetta collettrice deve resisterne alle alte pressioni del mezzo da
20 raffreddare ? relativamente pesante e richiede molto materiale costoso.
La distanza di questa cassetta colletrice di rinvio
dal punto della flangiatura provoca, assieme alla mass della cassetta collettrice, nelle vibrazioni del blocco motore o blocco compressore.
Un notevole gravame del collegamento fra i tubi piatti e la cassetta di connessione. Ci? ha per conseguenza che gli scambiatori di calore noti di questo
tipo hanno una durata utile notevolmente inferiore a quelle del motore o del compressore a spirale. Anche
1*applicazione mediante saldature della cassetta: colletrice di rinvio alle estremit? libere dei tubi piatti richiede un lavoro relativamente rilevante e bisogna inoltre provvedere mediante lardoni distanziatori supplementari a chiudere, dall*esterno il vano interno della cassetta collettrice con conseguente ulteriore aumento della massa oscillante* O L'invenzione si propone il compito di creare uno
a scambiatore di calore che abbia una durata utile molto 5 maggiore e richiede meno lavoro per la sua costruzione e un impegna di materiale molto inferiore.
Tale compito ? risolto da uno scambiatore di calore
del tipo menzionato all'inizio, conformemente all'invenzione formando il vano di rinvio mediante sporgenze 20 delle piastre appartenenti al tubo piatto uscenti oltr le estremit? del tubo piatto e che tramite impressioni sono collegate fra di loro in almeno una sporgenza Essendo ogni tubo piatto collegato ad un proprio
vano di rinvio, formato da piastre appartenenti al tut 25 piatto, per rinviare il mezzo da refrigerare da uno 1 dei vani di convogliamento del tubo piatto inun altro
? richiesta una quantit? minima di materiale, in particolare poich? in questo modo lo spazio fra i vani
i rinvio formati tramite le sporgenze delle piastre 5 pu? rimanere libero, rendendo cos? superfluo il materiale necessario per la formazione di pareti, altrimenti circondante nelle cassette collettrici queste intercapedini ?
Dato che queste intercapedini ora possono anche 10 essere attraversate dall*aria, i vani di rinvio contribuiscono anche ad aumentare il rendimento dello scarni
o biatore di calore. Essendo le sporgenze delle piastre
o collegate mediante impressione non ? richiesto altro materiale per collegare le sporgenze predette. Un decoi? so ed una disposizione opportuna di queste impressioni
pu? far si che la resistenza di questi vani di rinvio
possa essere adattata a qualsiasi pressione del fluido
da refrigerare, senza dover per ci? impiegare un maggio re quantitativo di materiale. ..?20'? La chiusura esterna dei vani di rinvio pu? essere formata da impressioni circolari nelle sporgenze delle ?... piastre. In una realizzazione vantaggiosa del trovato
? per? previsto che i distanziatori a forma di lardoni
che tengono a distanza bordi esterni delle piastre 25 ?i un tubo piatto, siano formati, in ciascun tubo 1 piatto, da un'unico lardone ripiegato ad U la cui traversa chiude verso l'esterno il vano di rinvio. Se si prevede inoltre che i due vani di passaggio antiparalleli di ciascun tubo piatto siano separati da una traversa diritta che partendo dalla cassetta di connessione arrivi fino al vano di rinvio, risulta una struttura dello scambiatore di calore di sorprendente semplicit?. Per il montaggio del pacchetto formato dai tubi
piatti il lardone a forma di U viene posto su una piastra con impressioni della sporgenza delle piastre ri EUl volte verso l'alto in modo tale che si estenda lungo i < bordi laterali e della sporgenza della piastra. Nel O mezzo fra le due ali diritte del lardone a forma di
U si pone poi il lardone diritto destinato a separare o 15 i due vani di passaggio per il fluido da raffreddare
Su di questo si pone la seconda piastra del tubo piatto sulla quale si dispone poi la lamella per l'aria
sulla quale si pone, nello stesso modo, un secondo tubo piatto.
.-20?? Se si utilizza allo scopo del materiale placcato a brasatura ? sufficiente immettere il pacchetto cos?
formato in un forno od un bagno di brasatura per cui
tutti i pezzi vengono a saldarsi e formano il pacchetto di tubi piatti alla cui estremit? opposta ai vani
25 di rinvio si salda poi la cassetta di connessione? Qui di seguito l'invenzione h illustrata in dettaglio
anche in base all'esempio di realizzazione riportato
sulle allegate tavole di disegni in cui:
la fig? 1 ? una vista in prospettiva di un esempio di
reali zzazione,
- la fig. 2 ? una sezione longitudinale attraverso il
tubo piatto riportato ?ella fig.1 davanti e
- la fig. 3 ? una sezione secondo la linea III-III di
un vano di rinvio di un tubo piatto
L'esempio di realizzazione illustrato nel disegno ?U=i consiste in un pacchetto di tubi piatti, nell'insieme contrassegnati con 10, tenuti a distanza l'uno dall'al? ? tro mediante lamelle 12, per formare, vani di passag > gio 11 per l'aria. Le lamelle 12 sono formate in 1? modo gi? noto, da una lamiera ondulata.
Ciascun tubo piatto 10 h formato da una coppia di piastre 13 in lamiera tenute a reciproca distanza da < e lardoni di cui imo nell'insieme contrassegnato con
14 ? ripiegato a fonila di ?U"?
Le due ali diritte 15? di questo lardone 14 ripiega-???? ste a forma di MUM formano le pareti laterali diritte
?:?.??i di ciascun tubo piatto 10 il cui vano interno ? suddiviso per mezzo del secondo lardone 16, in due vani di passaggio antiparalleli. Il lardone diritto 16 ha la
25 stessa lunghezza delle ali 15? diritte del lardone 14 ripiegato ad U ed ? disposto esattamente al centro
fra queste ali diritte.
Sull'estremit? superiore della fig, 2 le due piastre 13 di ciascun tubo piatto formano una sporgenza
17 di forma semicircolare.
Il ponticello 18 del lardone 14 ripiegato ad U forma
un arco di cerchio che si ricopre con il bordo a forma
di cerchio della sporgenza 17? In ciascuna sporgenza
17 delle piastre sono impresse qquidistanti rispetto
al bordo della sporgenza avente-forma di arco di cerchio
< e con ci? anche equidistanti dal ponticello 18 delle o nervature a sezione di arco che sporgono dalla piastra O per un'altezza che ? la met? della distanza delle pia-O
stre 13 di un tubo piatto, formato dai lardoni 14 e 15 16 di modo che quando due piastre 13 vengono poste una accanto all'altra inserendo nel mezzo i lardoni 14 e
16 , le creste delle nervature delle due piastre si
toccano ?
Per aumentare la resistenza dei tubii:piatti e *20 contemporaneamente migliorare il rendimento nei vani
ii passaggio antiparalleli sono disposti dei generatori
;.? ii turbolenza 21, costituiti in modo noto da lamiera.
Come si vede in particolare dalla fig, 1 il pacc?etto di tubi piatti presenta due pareti esterne 22
25 formate da piastre rettangolari fra le quali si trova
la pila formata dai tubi piatti 10 e fra il lato interno di ogni piastra 22 e la piastra in lamiera 13
pi? prossima sono disposte lamelle 12 per formare ciascuna un vano di passaggio 11 per l'aria. Ciascun vano
di passaggio 11 ? delimitato all'altezza dell'estremit? delle piastre in lamiera 13 opposte alla sporgenza dell, piastre illustrate in basso nella fig. 1 da due distan-j. ziatori 23 per ciascuno? Impiegando piastre in lamiera
13 placcate a brasatura ? possibile un montaggio molto semplice di questo pacchetto di tubi piatti ponendo su
di una delle piastre 22 formanti parete esterna, dappr^ ma una lamella 12 ed un lardone 23? Su questa base si O costruisce poi un tubo piatto 10, apponendo dapprima >
o una piastra 13 con nervature 19 sporgenti verso l'al 15 to e sovrapponendo a questa i lardoni 14 e 16 e poi
i generatori di turbolenza 21? Su questa si sovrappone
poi la seconda piastra 13 con nervature 19 sporgenti
verso il basso di modo che le nervature 19 delle due piastre si toccano. Su questo tubo piatto si pone poi 20<?>^ nuobamente una lamella 12 ed un lardone 23 e si continua ??
?,? con questo sistema fintanto da ottenere il numero di
tubi piatti desiderato. Sulla lamella 12 ed il lardone
23 posti sopra l'ultimo tubo piatto 10, si pone poi
la seconda piastra 22 formante parete laterale,
25 Il pacchetto cos? formato vien poi saldato assieme 1 mediaalte introduzione in un bagno o forno di brasatura
Su3L pacchetto di tubi piatti cos? formato viene
poi saldato, in modo gi? noto, una cassetta di connes-sione 24* Questa cassetta di connessione 24 presenta 5 due vani collettori 26 e 27 separati l'uno dall*altro
da una parete 25 e collegati , con aperture di afflus-so ed efflusso 28 rispettivamente 29 in un bocchetto-ne di raccordo 31? Con la parete 25 si ottiene c he
i due vani di passaggio antiparalleli sbocchino, separati l'uno dall'altro, nei vani collettori 26 rispetti? e vamente 27? Mediante i lardoni 23 questi vani collet0
0 tori 26 e 27 vengono chiusi verso l'esterno e rimano5
gono cos? collegati solo con i vani di passaggi anti>
o paralleli e le aperture di afflusso e di efflusso 28 15 rispettivamente 29?
Durante il funzionamento del fluido da raffreddare
per esempio olio fluisce attraverso le aperture di afflusso 28 nel vano collettore 26 e da questi nei
diversi vani di passaggio dei tubi piatti 10 attraver 20 so il quale fluisce poi, in direzione della frec-cia 32, nei vani di rinvio delimitati dalle sporgenze
17 ed i ponticelli 18 dei lardoni 14? i quali rinviano
<,>?.? il flusso nel vano di rinvio attraverso il quale poi
il fluido entra ed esce, in direzione della freccia 25 33? nel vano collettore 27 e si scarica da questi at 1 traverso le aperture di efflusso 29?
Essendo ciascun vano di rinvio formato sull*estremit? libera del pacchetto di tubi piatti, solo per
mezzo delle sporgenze 17 ed il ponticello 18 del di 5 stanziatore 14 e essendovi fra questi vani di rinvio
dei vani liberi aperti verso l'esterno, ? limitata ad
un minimo la massa volanica all'estremit? libera
del pacchetto di tubi piatti per cui con l'oscillazion^ di un corpo per esempio di un blocco motore o compressore collegato allo scambiatore di calore illustrato UJ la giunzione saldata fra i tubi piatti e la cassetta o di connessione 24 subiscono solo una minima sollecita o zione con conseguente notevole aumento della durata u-Q
tile dello scambiatore di calore. 15 Nell'esempio di realizzazione illustrato, le lamelle finiscono all'estremit? libera dei vani di passaggio 17 e 18, Possono tuttavia estendersi ancora
fino al punto, a cui arrivano le sporgenze 17 delle piastre. 20 Per mezzo del ponticello 18 dei distanzaitori 14 ripiegati ad U e le nervature 19 saldate fra di loro
si crea un vano di rinvio per il fluido da raffredda/-re i n grado di sopportare pressioni estremamente rilejvanti senza che ci? richieda una costruzione con molto 25
RIVENDICAZIONI
1) Scambiatore di calore avente un pacchetto di tubi piatti (10) che per formare vani di passaggio _(11) per l'aria, sono tenuti a distanza l'uno dall'altro mediante lamelle (12) e ciascuno dei quali consiste in una coppia di piastre (13) in.lamiera, tenute a distanza fra di loro da distanziatori (14?15?16) per formare due vani di passaggio antiparalleli per il fluido da raffreddare e in cui una delle estremit? di ciascun tubo piatto (10) sfocia in una cassetta di connessione (24) avente un'apertura di efflusso e di deflusso (28, rispettivamente 29) per il mezzo da 1 raffreddare, mentre l?altra estremit? sbocca in un
vano di rinvio caratterizzato dal fatto che il vano
di rinvio ? formato da sporgenze (17) sporgenti oltre
le estremit? del tubo piatto (10) e dal fatto che detti 5 tubi sono collegati l?uno con l'altro mediante impressioni (19) in almeno una sporgenza (17)?